При стрельбе по дронам из гладкоствольных ружей необходимо поднимать дальность стрельбы, чтобы сбивать дроны на большем удалении от стрелка, что более безопасно.
Одним из путей увеличения дальности поражения дрона является применение патронов, снаряженных поражающими элементами в виде стрелок. Боеприпасы со стрелками появились впервые во Франции в годы первой мировой войны. Стрелка с французского произносится, как флешетта, поэтому патроны со стрелками называют также патроном с флешеттами. На рис. 1 показан патрон 12 калибра с флешеттами. На коробке имеется предупреждающая надпись «Стрельба из цилиндрического канала ствола только».
Конструктивно патроны со стрелками, как правило, выполняются контейнерными. На рис. 2 показан контейнерный патрон, в котором стрелки уложены в пластиковый контейнер.
На рис. 3 показан еще один вариант контейнерного патрона со стрелками. В этом патроне пространство между стрелками заполнено сыпучим наполнителем – гранулированным полиэтиленом. Сыпучий наполнитель снижает ударные нагрузки, действующие на стрелки в момент выстрела, и предотвращает их деформирование. Сыпучий наполнитель часто используется и в дробовых патронах, например, в патронах самокрутах в качестве сыпучего наполнителя используется крахмал.
В нижней части рисунка показана дюймовая линейка, по которой можно оценить ориентировочную длину стрелки, равную примерно 25 мм.
Возьмем длину стрелки в 25 мм за основу и проведем оценку массогабаритных характеристик блока со стрелками, затем проведем расчет дальности полета стрелки.
Пусть стрелка по массе будет равна сферической дробинке диаметром 5 мм (дробь № 0000). Из таблицы (табл. 1) следует, что масса такой дробинки равна 0,752 г.
Таблица 1
Определим диаметр стрелки. Аппроксимируем стрелку цилиндром, тогда можно записать
Итак, сферическая свинцовая дробинка диаметром 5 мм эквивалентна по массе свинцовой стрелке длиной 25 мм и диаметром 1,8 мм.
Проведем ориентировочную оценку возможного количества стрелок в патроне. Пусть внутренний диаметр контейнерного стаканчика равен 17 мм. Тогда площадь дна контейнера равна
Из рисунков 2 и 3 видно, что диаметр оперения стрелки больше диаметра тела стрелки. Предположим, что диаметр оперения равен двум диаметрам тела стрелки, т.е. 3,6 мм. Тогда оперение перекрывает площадь
Отсюда делаем предварительный вывод, что в гильзе в один ряд можно разместить примерно 227 / 10,2 = 22 стрелки.
Двадцать две стрелки будут весить Mс = 22⸱0,752 = 16,5 г. Это почти в два раза легче стандартного дробового блока, весящего 32 г.
Из многочисленных отстрелов дробовых патронов известно, что стандартная навеска пороха марки Nobel Sport в 1,7 г разгоняет стандартный дробовой блок массой 32 г до скорости около 400 м/с. Следует ожидать, что более легкий блок со стрелками будет разгоняться до более высоких скоростей. Оценим начальную скорость блока со стрелками.
Внутренняя энергия Eп порохового заряда патрона расходуется на разгон блока стрелок и сообщает блоку кинетическую энергию
где Vc – скорость блока стрелок;
Mc – масса блока стрелок;
Пусть для стрельбы стрелками и дробью используется единый патрон с одинаковой пороховой навеской. Поэтому и в случае со стрелками, и в случае с дробью имеем одинаковый числитель в выражении (1), который будем считать константой.
Значение константы C найдем из известных экспериментальных данных, а именно: дробовой блок массой 32 г разгоняется пороховой навеской 1,7 г до скорости 400 м/с. Отсюда
где
Vд – скорость дробового блока (400 м/с);
Mд – масса дробового блока (0,032 кг).
Тогда начальная скорость блока стрелок равна
Теперь имеются все исходные данные, чтобы провести расчет движения стрелки и сравнить его с движением дробинки № 0000.
Таблица 2
Как и в статье «Гладкоствольное ружье против дрона. Часть 2» решаем численно систему уравнений движения с учетом сопротивления воздуха:
Результаты расчетов.
На рис. 4 показаны траектории стрелки и дробинки № 0000 при горизонтальном выстреле с высоты 1,6 м. Видно, что стрелка летит на расстояние, вдвое превышающее дальность полета сферической дробинки.
На рис. 5 показаны скорости стрелки и дробинки № 0000. Видно, что с расстоянием скорость дробинки очень быстро уменьшается в отличие от стрелки, скорость которой уменьшается значительно меньше.
Заключение.
1. При горизонтальном выстреле с высоты 1,6 м стрелка (флешетта) массой 0,752 г летит на дальность 300 м, что вдвое превосходит дальность полета сферической дробинки аналогичной массы.
2. Скорость стрелки на дальности 300 м падает всего на 17%, в то время как скорость сферической дробинки № 0000 падает почти в четыре раза на дальности около 150 м.
Таким образом применение патронов 12 калибра, снаряженных стрелками, более перспективно для поражения дронов на больших расстояниях, чем применение патронов с дробью.