Elaboracja: Gęstość ładunku prochowego.
- Autor: Maciej Rozwadowski
- 24 kwietnia 2022
- komentarze 2
Większość osób zajmujących się elaboracją ma świadomość tego, że niewłaściwa naważka lub zły dobór rodzaju prochu ma wpływ na uzyskaną powtarzalność wytwarzanej amunicji. Dzieje się to niezależnie od tego jak bardzo starannie wykonano każdy nabój. Prochy strzelnicze po prostu nie są takie same. Niektórzy puryści w poszukiwaniu optymalnej naważki rozkładają temat na atomy, i testują każdy proch który może być bezpiecznie użyty w danym kalibrze. Jest to podejście kosztowne i czasochłonne, dlatego poniżej przedstawiono sprawdzoną technikę która pomaga zidentyfikować te prochy które warto brać pod uwagę dla danej aplikacji.
Teoria gęstości ładunku.
Prochy o podobnych szybkościach spalania podawane w katalogach elaboracyjnych, często nie dają podobnych wyników gdy zastosuje się je w praktyce. Przyczyną tego jest fakt, że szybkość spalania jest tylko jedną z cech prochu i może nie być głównym czynnikiem mającym wpływ na optymalizację powtarzalności amunicji w danym kalibrze. Skład i kształt ziaren również ma wpływ na działanie prochu i może się różnić pomiędzy prochami o podobnym tempie spalania. Szybkość spalania prochu jest kontrolowana przez jego skład bazowy, wielkość ziaren, kształt ziaren i często również powłokę wytworzoną na ziarnach. Te cechy fizyczne zmieniają gęstość prochu, co skutkuje tym, że przy danej masie naważki w objętości zajmowanej przez ładunek prochowy może wytworzyć się więcej lub mniej energii.
Objętość prochu w naboju wpływa więc w oczywisty sposób na celność. Nabój w którym ładunek prochowy całkowicie wypełnia przestrzeń pod pociskiem jest często bardziej powtarzalny. Uważa się, że sprzyja to bardziej równomiernemu spalaniu i wzrostowi ciśnienia za pociskiem co skutkuje uzyskaniem stabilniejszych prędkości wylotowych, a więc i większej celności. Zjawisko to można zaobserwować dzięki rozwiązaniom pozwalającym rejestrować krzywą ciśnienia w funkcji czasu cyklu strzału.
Wartość objętości wewnątrz łuski zamkniętej pociskiem którą zajmuje ładunek prochowy o danej masie nazywa się “gęstością ładunku”.
Gdy gęstość ładunku zmniejsza się (proch nie wypełnia całej dostępnej objętości), punkt uzyskania szczytowego ciśnienia przesuwa się w kierunku końca lufy i prędkość wylotowa spada. Niska gęstość ładunku może powodować jeszcze jeden problem. Przy częściowo wypełnionej łusce ładunek prochu może się przesunąć, zmieniając charakterystykę zapłonu i kształt krzywej ciśnienia.
Zwiększenie gęstości ładunku przesuwa punkt szczytowego ciśnienia w kierunku komory nabojowej, co zwiększa prędkość wylotową. Ponieważ proch nie może się przesuwać w łusce, zapłon i uzyskiwane ciśnienie są bardziej równomierne, co skutkuje bardziej powtarzalną prędkością wylotową a w efekcie lepszą celnością.
Dla większości optymalnych receptur proch spala się całkowicie gdy pocisk jest już kilka centymetrów poza punktem szczytowego ciśnienia. Jeśli broń palna ma krótką lufę i niską gęstość zasypową ładunku, szczytowe ciśnienie może przesunąć się dalej w kierunku wylotu lufy, co powoduje efekt w postaci płomienia wydobywającego się z lufy podczas strzału. Nadmierny płomień towarzyszący strzałowi jest wytwarzany przez proch który uległ zapłonowi w momencie gdy pocisk opuścił już lufę lub jest na samym jej końcu. Fala uderzeniowa wytworzona przez dopalający się w takich warunkach proch powoduje powstanie za pociskiem turbulencji, co ma negatywny wpływ na celność.
Często istnieje bezpośrednia zależność pomiędzy szybkością spalania (szybkością prochu) a objętością jaką wypełnia bezpieczny ładunek prochowy. Szybsze spalanie prochu można uzyskań w toku produkcji poprzez zmniejszenie wielkości granulek, co zwiększa gęstość prochu, dzięki czemu ładunek o danej masie zajmuje mniej miejsca. Jeżeli w stosowanej recepturze proch ma dużą gęstość i nie wypełnia łuski, przejście na szybszy proch może nie rozwiązać problemu błysku przy wystrzale. Można wtedy zastosować całkowite wypełnienie łuski prochem o mniejszej gęstości, ale jednocześnie wolniejszym spalaniu (zgodnie z tabelą elaboracji), Taka taktyka może utrzymać punkt uzyskania szczytowego ciśnienia bliżej komory nabojowej, zapewniając pełne spalanie, mniejszy rozbłysk i lepszą celność. Dlatego też niektórzy preferują ładunki o małej kompresji.
Ci którzy produkowali amunicję z nastawieniem na celność, ładowali naboje pierwotnie zaprojektowane do czarnego prochu prochem bezdymnym i wszystkim, od płatków zbożowych do tekturowych kulek, starając się wypełnić nadmiar miejsca. Bezpieczeństwo tej praktyki jest wątpliwe i NIGDY nie powinno się jej stosować bez uprzedniego sprawdzenia wiarygodnych danych o naważce. Jednak ci którzy używają wypełniaczy twierdzą, że ta praktyka jest skuteczna. Polepszanie stabilności amunicji poprzez stosowanie wypełniaczy jest dowodem na słuszność teorii gęstości ładunku.
Obliczanie indywidualnej wartości gęstości ładunku.
Aby obliczyć indywidualną gęstość ładunku można skorzystać ze specjalistycznego oprogramowania lub zrobić to metodą ręczną. Najpierw należy określić pojemność prochową naboju. W tym celu należy wykonać małe nacięcie wewnątrz otworu wylotowego wystrzelonej, ale nie pozbawionej spłonki łuski, tak aby rozciągało się ono od krawędzi łuski do punktu znajdującego się tuż pod podstawą pocisku gdy jest on prawidłowo osadzony. Zważyć łuskę i pocisk. Napełnić łuskę wodą i ostrożnie osadzić pocisk, wypierając wodę przez wykonane wcześniej nacięcie. Ponownie zważyć napełnioną wodą łuskę i pocisk. Różnica w masie to pojemność wodna naboju wyrażona w jednostkach masy (grainach) wody.
Następnie należy określić gęstość zasypową używanego przez siebie prochu. Niektóre firmy produkujące proch publikują informacje o gęstości zasypowej, w innych przypadkach wartość ta musi zostać określona samodzielnie. Gęstość zasypowa prochu jest najczęściej wyrażana w gramach na centymetr sześcienny (g/cc). Ponieważ masa jednego cm3 wody wynosi prawie zawsze 1 gram, gęstość nasypowa 0,970 g/cc oznacza, że proch ma 97% gęstości wody. Gęstość zasypowa to zatem również masa prochu w dowolnej objętości podzielona przez masę wody wypełniającej tę samą objętość. Aby określić gęstość zasypową prochu, należy najpierw zważyć sam pojemnik (tak duży jak to tylko możliwe dla posiadanej wagi), aby określić masę tarę. Następnie zważyć pojemnik wypełniony całkowicie prochem. Na końcu należy wypełnić pusty pojemnik wodą i też go zważyć. Podzielenie masy prochu którą pomieści pojemnik, przez masę wody którą pomieści ten sam pojemnik (wynik 1.000 lub mniej) da wartość gęstości zasypowej prochu.
Aby dokończyć obliczenia pojemności prochowej i gęstości ładunku należy skorzystać z następującego algorytmu:
Pojemność wodna naboju (grainy H20) * Gęstość zasypowa prochu (grain/cc) = Pojemność prochowa naboju (grain^2/cc).
Naważka prochu (grainy) / Pojemność prochowa naboju (grain^2/cc) = Gęstość ładunku (cc/grain).
Sierra Bullets Reloading Manual (www.sierrabullets.com) nadaje się do analizy gęstości ładunku, ponieważ naważki danych typów prochu są ułożone w kolumnie dla wybranej wartości prędkości wylotowej. Należy tylko wybrać interesującą nas wartość prędkości wylotowej i można wtedy obliczyć gęstość ładunku używając wskazanych naważek prochu.
Niezależnie od tego jaki proch zostanie ostatecznie wybrany, optymalną naważkę określa się wykonując serię sprawdzeń empirycznych.
Recreational Software, Inc.
tłumaczył MR
