Pneumatiskt vapen - en typ av vapen där projektilen lyfter under påverkan av en gas under tryck .
Ordet "pneumatisk" kommer från andra grekiska. πνεῦμα "vind, andetag".
I enlighet med Rysslands federala lag "Om vapen" definieras pneumatiska vapen som "vapen utformade för att träffa ett mål på avstånd med en projektil som tar emot riktad rörelse på grund av energin från komprimerad, flytande eller stelnad gas" [1] .
Moderna pneumatiska vapen är främst avsedda för sport- och fritidsskytte (upp till leksaker med 6 mm plastkulor), samt jakt på fåglar och små djur, såsom ekorrar, kaniner eller mård .
Därför har den vanligtvis låg effekt: munkorgsenergin för sport- och rekreationspneumatik överstiger vanligtvis inte 7,5 J , och jakt - 25 J. Samtidigt finns det inga grundläggande teoretiska gränser för kraften hos pneumatiska vapen.
Till exempel, på 1600-talet - första hälften av 1800-talet, övervägdes det ganska allvarligt som ett alternativ till skjutvapen i arméns beväpning, eftersom det hade ett stort antal fördelar jämfört med primitiva krutvapen med jämförbar kraft - i i synnerhet en mycket högre eldhastighet och noggrannhet, okänslighet för väderförhållanden, mindre buller, ingen avslöjande rökskytt när den avfyras, och så vidare.
Modern seriell högdriven jaktpneumatik har en kaliber upp till 12,7 mm, en nosenergi i storleksordningen hundratals joule och är lämplig för jakt på storvilt. I Ryssland är ett sådant kraftfullt pneumatiskt vapen inte föreskrivet i lag, därför kan det inte certifieras och de jure är det inte tillåtet för civil cirkulation ( de facto är det certifierat antingen som en "produkt som strukturellt liknar ett vapen" med munkorg energi på upp till 3 J, som är på fri försäljning, eller som en jaktpneumatisk kategori "upp till 25 J", eftersom utformningen av PCP-pneumatik, som detta vapen tillhör, gör att du kan variera dess kraft över ett extremt brett räckvidd).
Den första pneumatiska pistolen skapades 1580 i Sverige , den förvaras nu i Kungliga Skattkammaren .
Följande typer av pneumatiska vapen är för närvarande kända:
Gascylinders pneumatik på CO 2 skiljer sig genom driftprincipen kraftigt från de som använder tryckluft eller annan gas som lagras under tryck: cylindern med flytande koldioxid som fungerar som energikälla i den är i huvudsak en liten ångpanna , som fungerar på grund av värmeinflöde från omgivningen. Om en vanlig ångpanna fylld med vatten behöver värmas upp genom att bränna bränsle för att producera vattenånga, börjar koldioxiden koka redan vid -57 ° C, så även rumstemperatur är tillräckligt för att CO 2 ska bildas över vätskefasen som ingår i cylindern mättad ånga - den gasformiga fasen av koldioxid, som kan tas från en cylinder för att utföra mekaniskt arbete, i detta fall, kasta projektiler.
Vid en temperatur på 20°C kommer trycket i ballongen att vara cirka 55 atmosfärer, och dess fall, som inträffar som ett resultat av valet av nästa portion koldioxidånga, framkallar en andra kokning av vätskefasen av CO 2 . Detta orsakar i sin tur en ökning av trycket i cylindern tills den når det initiala värdet som motsvarar den termodynamiska jämvikten i systemet som helhet. Trycket i cylindern kommer att återställas så länge som den flytande fasen av koldioxid finns kvar i den (på samma princip, men med vatten som arbetsvätska, fungerar eldfria ånglok ).
Således, till skillnad från en cylinder med tryckluft, trycket i vilket (och därmed hastigheten på en kula som avfyras av ett vapen) irreversibelt minskar efter varje skott, är en cylinder med flytande koldioxid ett självreglerande system upp till en viss gräns, kapabel att upprätthålla trycket i den gasformiga fasen för mer än eller mindre konstant nivå. För att uppnå sådan stabilitet av egenskaper i luftballongspneumatik krävs användning av en speciell komplex anordning - en växellåda.
Men som i fallet med vilken ångpanna som helst, om för mycket ånga släpps ut från koldioxidcylindern, kommer trycket i den att sjunka så mycket att det tar ganska lång tid att återställa den till sitt ursprungliga värde. Dessutom, när koldioxid kokar, kyls cylindern kraftigt på grund av den aktiva absorptionen av värme från omgivningen, så att under aktivt skytte kan dess temperatur sjunka så mycket att koldioxidkokningen blir trög ett tag eller till och med nästan helt stannar. Med andra ord, repeterbarheten av skott från gasballongpneumatik beror till stor del på eldhastigheten: om det finns en paus mellan skotten som är tillräcklig för att återställa trycket i cylindern, låter det dig uppnå hög stabilitet hos den initiala kulan hastighet över ett stort antal skott, men med intensivt skjutande kan kulans initiala hastighet sjunka avsevärt över tiden.
Ur denna synvinkel är det fördelaktigt att använda en cylinder med största möjliga volym, där trycket sjunker mindre med varje skott och återställs snabbare. Proceduren för att fylla en cylinder med flytande koldioxid är dock betydligt mer komplicerad än med tryckluft. Så innan tankning måste en tom cylinder kylas, eftersom ett försök att använda en okyld cylinder troligen kommer att resultera i bildandet av ett ånglås från gasformig koldioxid i den, vilket kommer att förhindra att cylindern fylls helt. Därför används i de flesta fall fabriksfyllda engångsstandardcylindrar med liten kapacitet - 8 eller 12 gram koldioxid, till exempel - avsedda för hushållssifoner .
Ur synvinkeln av egenskaperna hos pneumatiska vapen är användningen av koldioxid i den till liten fördel och tillåter inte att uppnå höga egenskaper. Således är ljudhastigheten i CO 2 endast 260 m/s vid 0°C, vilket avsevärt begränsar kulans maximala mynningshastighet. Vid låga omgivningstemperaturer sjunker trycket i cylindern - och därmed kulans initiala hastighet - avsevärt, och tiden det tar att återställa den efter ett skott ökar avsevärt. Även om i teorin kokningen av koldioxid kommer att fortsätta tills omgivningstemperaturen når -57 ° C, i praktiken, även vid en låg negativ temperatur, blir kontinuerlig eldning från koldioxidpneumatik nästan omöjlig. Den flytande fasen av koldioxid som finns i cylindern vid en viss position av vapnet under skjutning (med pipan upphöjd, speciellt när cylindern är horisontell) kan tränga in genom avgasventilen in i pipan och omedelbart stelna där, vilket leder till en förlust av stabilitet för kulans initiala hastighet (när den avfyras skjuts denna fastfaskoldioxid ut från stammen i form av snö). Dessutom kan koldioxid förstöra gummitätningar, som kräver periodiskt utbyte på grund av svullnad.
Alla ovanstående nackdelar är emellertid relativt obetydliga när koldioxid används i pneumatiska vapen för rekreation, vilket är den huvudsakliga nischen för koldioxidgas-ballongpneumatik.
I engelsktalande länder brukar kulor för pneumatik, i motsats till kulor för skjutvapen ( kulor ), benämnas pellets . På ryska görs inte en sådan distinktion, men på vardagsnivå, i förhållande till ammunition för pneumatik, används ofta diminutivformen "pulka".
De flesta luftgevärskulor är gjorda av bly , eftersom de är designade för att avfyras från räfflade vapen och måste vara tillräckligt mjuka för att kunna skjutas normalt. Formen på de flesta kulor ger dock möjligheten att skjuta från pneumatik med jämn borrning på grund av närvaron av ett ihåligt stabilisatorskaft. Denna kulform är endast utformad för subsoniska flyghastigheter. Även om ett kraftfullt luftgevär kan accelerera en kula till överljudshastighet, kommer det att tumla under flygning på grund av sin form, och noggrannheten för sådan skjutning kommer att vara extremt låg. Därför, för att skjuta från kraftfull pneumatik, används tyngre kulor, vilket säkerställer bevarandet av subsonisk flyghastighet. En ökning av kulans massa leder följaktligen till en ökning av kalibern. En kulas massa mäts vanligtvis i korn (Gr, lat. granum ). I 4,5 mm kaliber är de flesta kulor mellan 6 och 10,5 grain.
De vanligaste kaliberna för luftgevärskulor är 4,5 mm (.177) och 5.5 mm (.22); mindre vanliga är kaliber 5,0 mm (.20) och 6.35 mm (.25). Pneumatik med större kaliber finns också, upp till 12,7 mm (.50).
BB - stålkulor med en diameter på 4,5 mm (kaliber 0,177 tum), designade för fritidsskytte, huvudsakligen från vapen med släta hål. Vanligtvis är BB:er belagda med zink eller koppar för att förhindra korrosion och minska fatslitage vid eldning. Den faktiska diametern på stålkulorna är vanligtvis mellan 4,4 och 4,45 mm och är alltid mindre än pipans kaliber. Att skjuta från rifled pneumatik med dem är teoretiskt möjligt, men leder i praktiken till betydligt intensivare pipslitage. Dessutom leder en stor variation i kulornas diameter ibland ändå till att de fastnar i hålet. En vanlig kopparpläterad stålkula med en diameter på 4,4 till 4,45 mm väger cirka 0,3 gram.
Man tror ibland felaktigt att detta namn kommer från orden "kullager" (" kullager ") eller "kula" ("kulkula" om den är gjord av plast), i verkligheten är det en beteckning på den genomsnittliga storleken av skottet, som ligger mellan storlekarna "B" och "BBB" [3] .
Pneumatiska vapen kan också avfyra kulor från andra material, till exempel plast. Paintballpistoler skjuter bollar med ett tunt plastskal fyllt med ofarlig färg (matfärg).
Den initiala hastigheten för en kula i ett pneumatiskt vapen begränsas av utbredningshastigheten för expansionsvågen i gasen som används i den som arbetsvätska, vilket är lika med ljudets hastighet i den och för luft är cirka 340 m/ s vid rumstemperatur. Något högre hastigheter kan faktiskt också uppnås, särskilt i fjäderkolvgevär, där luften är mycket varm vid avfyring (ljudhastigheten ökar), och en del av energin som används för det bildas på grund av förbränning av smörjolja (”dieseling”) [4 ] .
För de flesta pistoler överstiger inte mynningshastigheten 100–150 m/s, för kraftfulla gevär kan den nå och till och med något överstiga ljudhastigheten i luft (340 m/s). Pneumatik med multipel pumpning gör att du kan accelerera kulor till transoniska hastigheter - 250-300 m / s. Vissa modeller av fjäderkolvpneumatik (PPP) tillåter dig att något överskrida ljudhastigheten i luften - 350-380 m / s, men vid sådana hastigheter används inte längre vanliga blykulor för pneumatiska vapen, eftersom deras form gör det inte ge stabil flygning vid sådana hastigheter, och efter inbromsning till ljudhastighet uppstår en kraftig stöt i luften som strömmar runt kulan, vilket bryter mot dess flygbana [ klargör ] [4] . Vissa modeller av luftballongspneumatik (PCP) låter dig få en kulhastighet på upp till 450 m/s och högre . Ett vapen som använder koldioxid som arbetsvätska har mer blygsamma egenskaper, eftersom ljudhastigheten i det bara är 260 m/s. Tvärtom, användningen av gaser med hög ljudhastighet (till exempel helium) gör att du kan uppnå betydligt högre hastigheter än att använda atmosfärisk luft - detta är möjligt i vissa modeller av PCP-pneumatik.
För att uppnå hög eldnoggrannhet skjuter de flesta typer av pneumatiska vapen med subsoniska hastigheter, och en ökning av kraften, om nödvändigt, tillhandahålls genom användning av ökade masskulor.
När man pumpar gas från en cylinder kan inte bara luft användas. Användningen av gaser med högre ljudhastighet gör att du kan öka kraften i skottet.
För närvarande finns det ett stort antal tillverkare av pneumatiska vapen. Denna lista inkluderar både ryska och företag från andra länder. Utformningen av pneumatiska pistoler är uppfunnen av tillverkaren, eller tagits genom kopiering från en skjutvapenanalog (specifik - till exempel Colt 1911 , Beretta M9 , Makarov pistol och så vidare - eller prefabricerad). Ryska luftpistoler är ofta är överlägsna importerade prover när det gäller kraft och tillförlitlighet. Men till ett lägre pris har de ofta tillverkningsfel och kräver allvarliga förbättringar.
Ryska luftgevär är många och representeras främst av modeller för fritidsskytte och inledande skjutträning. Antalet ryska jakt- och sportluftgevär är litet, vilket delvis beror på juridiska frågor - den ryska masstillverkaren (IzhMekh) certifierar "ärligt" sina jaktgevär som jaktvapen, vilket gör det möjligt att köpa dem endast med en licens, medan utländska vapen av samma maktklass (liksom produkter från mindre privata ryska företag) är fritt tillgängliga och, trots de högre kostnaderna, efterfrågas oändligt mycket. Faktum är att jaktgevär tillverkade av IzhMekhZavod vanligtvis inte ens presenteras i sortimentet av specialiserade butiker, eftersom det vanligtvis inte finns några människor som vill ta sin plats i "skjutvapen"-licensen. När det gäller tekniska egenskaper är de sämre än de bästa importerade analogerna, men värderas för sin tillförlitlighet och enkla design (detta gällde endast fram till massintroduktionen av plast av IzhMash i slutet av 2000-talet). Utbudet av importerade pneumatiska vapen överstiger avsevärt utbudet av ryska, men kostnaden för importerade vapen är också mycket högre.
Pneumatiskt artilleri upplevde ett kort utbrott av popularitet omedelbart efter uppfinningen av de första kraftfulla sprängämnena, som inte kunde användas i konventionella krutartillerigranater, antingen för att de var för känsliga eller när de kom i kontakt med metall under lagring av granaten, bildades de särskilt känsliga föreningar, och när de avfyrades kunde de spontant detonera precis i hålet. Under sådana förhållanden visade sig förmågan hos pneumatiska vapen att smidigt reglera tryckökningen vara mycket attraktiv, exklusive ett skarpt tryck vid avfyring.
Den största framgången uppnåddes av amerikanerna på 1880-talet, som på 1880-talet utvecklade och använde slätborrade 8-tums och 15-tums luftkanoner, som avfyrade avlånga fjäderförsedda högexplosiva projektiler (ofta beskrivna som "utåt likna raketer") , som innehöll ca 50 respektive 100 kg sprängämne (våt pyroxylin ). Projektilens initiala hastighet nådde 250 m / s, den maximala skjuträckvidden var 4,5 ... 5 kilometer, medan en direkt träff på ett fientligt fartyg inte krävdes - förutom den vanliga kontaktsäkringen var granaten också utrustade med en elektrokemisk, som fungerade med en liten fördröjning efter att ha träffat stridsspetsprojektilen i vattnet och träffat undervattensdelen av fiendens fartygsskrov. Projektilens bana var gångjärn och tiden för närmandet till målet nådde 12 sekunder, därför betraktades i allmänhet pneumatiska kanoner som ett alternativ till de dåvarande torpederna , som inte skilde sig åt i vare sig lång räckvidd eller hög skjutnoggrannhet. En 140-atmosfärskompressor som drivs av en ångmaskin användes för att driva pistolen. Den första versionen av 15-tumspistolen installerades permanent i fartygets skrov, så att styrningen utfördes av hela skrovet, men detta visade sig vara en misslyckad lösning, och senare versioner utvecklades som konventionella däcksmonterade piska installationer.
Pneumatiska kanoners verkan på målet var mer än tillfredsställande, och i litteraturen från det sena 1800-talet beskrevs de som vapen med exceptionell destruktiv kraft, som på allvar kan förändra krigets ansikte till havs. Faktum är att den enorma explosionskraften hos deras granater, ouppnåelig för den tidens traditionella artilleri, inte lämnade någon chans ens för slagskepp, och den lilla massan och bristen på rekyl gjorde det möjligt att installera högeffekts pneumatiska kanoner på små fartyg eller även ombyggda handelsfartyg:
Förbättringen av luftgeväret skulle vara liktydigt med ett dödligt slag mot alla moderna fartyg, eftersom det är svårt att ens föreställa sig hur de kan skyddas från sådana projektiler. På grund av det faktum att chocken under pneumatisk avfyring är mycket liten, kan sådana vapen säkert sättas på kommersiella fartyg, vilket redan gjordes på Niteroy under det brasilianska kriget.- H. Wilson, "Slagskepp i strid."
Samtidigt förbättrades sprängämnen snabbt, och redan under det rysk-japanska kriget applicerade japanerna med stor framgång kraftfulla högexplosiva projektiler som utvecklats i England på konventionellt artilleri med stor kaliber, vilket som väntat visade sig vara ett mycket destruktivt vapen . En japansk 12-tums (305 mm) högexplosiv projektil innehöll cirka 50 kg trinitrofenol ("lyddit", "Shimose melinit") i ett speciellt skyddande hölje av stålfolie, som vid kontakt med trinitrofenol inte bildades särskilt känsliga kemiska föreningar. I Ryssland utvecklades också skal, fyllda med ett speciellt stabiliserat pyroxylin, men deras design misslyckades, säkringarna var opålitliga och sprängladdningen var för svag, vilket var en av anledningarna till Tsushima-tragedin för den ryska flottan. Senare användes även trinitrotoluen och tetranitropentaerytritol i granater för sjöartilleri . Slutligen, senare, efter tillkomsten av stridsflyget, togs samma princip om att träffa ett fartyg med en explosion av en stor mängd sprängämne som grund för principen om flygbomber, vilket slutligen satte stopp för eran av pansarflottan.
Pneumatiskt artilleri höll inte jämna steg med utvecklingen av skjutvapen, och efter att skjutområdet för de senare nådde 10 eller fler kilometer i början av 1900-talet visade det sig vara okonkurrenskraftigt - kustbatteriet av pneumatiska pistoler installerade nära New York kunde vid den tiden lätt skjutas från fartyg, som ligger långt utanför det maximala avfyrningsområdet. Till detta kom de specifika problemen med pneumatiskt artilleri förknippade med den relativt låga utvecklingen av teknik vid 1800- och 1900-talets början - i synnerhet dess ständiga följeslagare var luftläckor och den opålitliga driften av många ventilanordningar.
I USA fanns det också en 2,5-tums (64 mm) Sims och Dudley-fältpneumatisk pistol, i vilken en pulvergasgenerator användes istället för en kompressor, placerad i ett rör parallellt med pipan. Pistolen var monterad på en hjulförsedd maskin, vanlig för dåvarande artilleriet. Dess enda fördel gentemot en krutpistol var dess relativa tystnad, på grund av vilken den användes med begränsad framgång i det spansk-amerikanska kriget 1898 för sabotageändamål, och föll därefter också i urbruk. Visserligen använde fransmän och österrikarna i första världskriget i stor utsträckning pneumatiska murbruk i skyttegravskrigföringen, som kastade en mina med en kaliber på upp till 200 mm och en massa på upp till 35 kg på ett avstånd av cirka 1 km, men även här förträngdes luften så småningom av krut.
På Ryska federationens territorium, i enlighet med den federala lagen "Om vapen", är användningen av pneumatiska jaktvapen med en nosenergi på högst 25 J tillåten för jakt, vilket också bekräftades av beslutet från den högsta Ryska federationens domstol av 26 augusti 2005 nr GKPI05-987 Om erkännandet av punkt 22.3 i modelljaktreglerna i RSFSR, godkänd. Genom order från huvuddirektoratet för jakt och naturreservat under ministerrådet för RSFSR av 04.01.1988 N 1, angående förbudet mot användning av jakt pneumatiska jaktvapen med en mynningsenergi på högst 25 J, ogiltig och inte föremål för ansökan från dagen för ikraftträdandet av den federala lagen "Om vapen" .
Samtidigt, faktiskt, från 2005 till idag, har inga specifika regler för jakt med pneumatik utvecklats, och tillträde eller uteslutning av jägare beväpnade med pneumatik till jaktgårdar är de facto uteslutande efter val av rangers. ansvarig för dem. Efter eget gottfinnande kan sådan jakt i synnerhet likställas med tjuvjakt, analogt med stadgar som är förbjudna i många områden, som står i direkt konflikt med den federala lagen "On Weapons", jakt med gevär av liten kaliber som är inredda för kanteld. patroner.
I världen är jakt med pneumatiska vapen utbredd, särskilt för fåglar och små däggdjur som murmeldjur. Faktum är att all kommersiellt tillgänglig pneumatik av 5,5 mm kaliber och högre jagar i sitt ursprungliga syfte - "standard" 4,5 mm kalibern är optimal som sport- och fritidsvapen. Pneumatik med stor kaliber (9 mm eller mer) används för jakt på storvilt upp till rådjur och vildsvin.
De främsta tillverkarna av luftgevär är:
Det är inte ovanligt att Crosman producerar något för Umarex, som händer med Beretta Elite II och Walther PPK/S-pistolerna. .
Umarex tillverkar ett stort antal vapen under varumärkena: Ruger, Walther, Colt, Browning, Hammerli, Beretta, Magnum.