Кроме того, уменьшение длины ведущей части ведет к возможности ее срыва с нарезов, к неправильному полету пули в воздухе и ухудшению ее обтюрации. При малой длине ведущей части пули образуются зазоры между пулей и дном канавки нареза. В эти зазоры с большой скоростью устремляются раскаленные пороховые газы с твердыми частицами несгоревшего пороха, которые буквально "слизывают" металл и резко увеличивают износ ствола. Пуля, идущая по стволу не плотно, а "гуляющая" по нарезам, постепенно "разбивает" ствол и ухудшает качество его дальнейшей работы.

Рациональное соотношение между длиной ведущей части пули и диаметром канала ствола по канавкам нарезов выбирается также в зависимости от материала оболочки пули. Пули с более мягким материалом оболочки, чем сталь, могут иметь длину ведущей части несколько большую, чем диаметр ствола по нарезам. Эта величина может быть не более чем на 0,02 калибра по нарезам.

Крепление пули в гильзе осуществляется путем завальцовки или обжима дульца гильзы в кольцевую накатку пули, которая делается обычно ближе к переднему концу ведущей части. Дульце стальных гильз, завальцованных в накатку, не будет "снимать стружку" и деформировать патронник при подаче в него патрона.

От крепления пули в гильзе зависит очень много. При слабом креплении не развивается давление форсирования, при очень плотном порох сгорает в постоянном объеме гильзы, что вызывает резкий скачок максимального давления в стволе, вплоть до разрыва. При стрельбе патронами с разной завальцовкой пули всегда будет разброс пуль по высоте.

Хвостовая часть пули может быть плоской (как у легкой пули образца 1908 г.) или обтекаемой (как у тяжелой пули образца 1930 г.) (см. схему 116).

При сверхзвуковых скоростях полета пули, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование уплотнения воздуха перед головной частью, выгодны пули с удлиненным остроконечным носиком. За донной частью пули образуется разреженное пространство, вследствие чего появляется разность давлений на головную и донную части. Эта разность и обусловливает сопротивление воздуха полету пули. Чем больше диаметр дна пули, тем больше разреженное пространство, и, естественно, чем меньше диаметр дна, тем это пространство тоже меньше. Поэтому пулям придают обтекаемый конусообразный хвостовик, а дно пули оставляют возможно меньшего диаметра, но достаточного для того, чтобы залить ее свинцом.

Из внешней баллистики известно, что при скорости пули большей, чем скорость звука, форма хвостовой части пули оказывает сравнительно меньшее влияние на сопротивление воздуха, чем головная часть пули. При большой начальной скорости пули на дистанциях стрельбы 400-450 м общая аэродинамическая картина сопротивления воздуха у пуль и с плоской, и с обтекаемой хвостовой частью примерно одинакова (А, Б на схеме 117).

Схема 117. Баллистика пуль разной формы на разных скоростях:

А - баллистика пули с конусообразным хвостовиком на больших скоростях;

Б - баллистика пули без конусообразного хвостовика на больших и малых скоростях;

В - баллистика пули с конусообразным хвостовиком на малых скоростях:

1 - волна уплотненного воздуха; 2 - отрыв пограничного слоя; 3 - разреженное пространство

Влияние формы хвостовой части на величину силы сопротивления воздуха увеличивается с уменьшением скорости пули. Хвостовая часть в виде усеченного конуса придает пуле более обтекаемую форму, благодаря которой на малых скоростях уменьшаются область разреженного пространства и завихрения воздуха позади дна летящей пули (В на схеме 117). Завихрения и наличие области пониженного давления за пулей приводят к быстрой потере скорости пули.

Коническая хвостовая часть более целесообразна для тяжелых пуль, применяемых для стрельбы на большие дистанции, так как в конце полета на большую дальность скорость пули мала. В современных пулях длина хвостовой конической части лежит в пределах 0,5-1 калибра.

Общая длина пули ограничивается условиями устойчивости ее при полете. При нормальной крутизне нарезов устойчивость пули в полете обеспечивается при ее длине не более 5,5 калибра. Пуля большей длины будет лететь на пределе устойчивости и даже при естественных завихрениях воздушных потоков может пойти кувырком.

Поперечной нагрузкой пули называется отношение веса пули к площади поперечного сечения ее цилиндрической части.

a_n = q/S_n (г/см²),

где q - вес пули в граммах;

S_n - площадь поперечного сечения пули в см².

Чем больше вес пули при том же калибре, тем больше и ее поперечная нагрузка. В зависимости от величины поперечной нагрузки различают легкие и тяжелые пули. Обыкновенные пули, имеющие при нормальном калибре (см. далее) поперечную нагрузку более 25 г/см² и вес более 10 г, называются тяжелыми, а пули нормального калибра, имеющие вес менее 10 г и поперечную нагрузку менее 22 г/см², называются легкими (табл. 39).

Таблица 39

Основные данные легкой пули образца 1908 г. и тяжелой пули образца 1930 г.

Пули с большой поперечной нагрузкой имеют меньшую начальную скорость, чем легкие пули, при одном и том же максимальном давлении в стволе. Поэтому на малых дальностях стрельбы легкая пуля дает более настильную траекторию, чем тяжелая пуля (схема 118). Однако с увеличением поперечной нагрузки уменьшается ускорение силы сопротивления воздуха. А так как ускорение силы сопротивления воздуха действует в направлении, обратном скорости пули, то пули с большей поперечной нагрузкой медленно теряют скорость под влиянием сопротивления воздуха. Так, например, отечественная тяжелая пуля на дальности более 400 м имеет более настильную траекторию, чем легкая пуля (см. схему 118).

Схема 118. Траектории легкой и тяжелой пуль при стрельбе на различные дальности

Немалое значение имеет и то, что тяжелая пуля имеет конический хвостовик и ее аэродинамика на низких скоростях более совершенна, чем аэродинамика пули легкой (см. ранее).

По всем этим причинам при достижении дистанции 500 м легкая пуля образца 1908 г. начинает притормаживаться, а тяжелая - нет (табл. 40).

Таблица 40

Время полета пули, с

Практикой установлено, что тяжелые пули на дистанциях 400 м обеспечивают более кучный бой и сильнее действуют по цели, чем легкие пули. Из винтовок и пулеметов максимальная дальность полета тяжелой пули составляет 5000 м, а легкой - 3800.

Для обычных пехотных винтовок, из которых стрельба мало подготовленными стрелками, как правило, ведется на дистанциях до 400 м, стрельба легкими пулями будет практичной, ибо на этой дистанции траектория легкой пули будет более настильной, а следовательно, более результативной. Но для снайперов и пулеметчиков, которым надо достать цель на 800 м (а пулеметчикам и дальше), более целесообразна и результативна стрельба именно тяжелыми пулями.

Для лучшего уяснения процесса приведем баллистическое толкование схемы 118. Чтобы при стрельбе на дистанции 200 м тяжелая пуля попала в ту же точку, что и легкая, ей надо придать при выстреле больший угол возвышения, то есть "приподнять" траекторию практически на один-два сантиметра.

Если винтовка пристреляна легкими пулями на дистанции 200 м, тяжелые пули в конце дистанции пойдут сантиметра на полтора-два ниже (если прицел установлен для стрельбы легкими пулями). Но на дистанции 400 м скорость легкой пули уже падает быстрее, чем скорость пули тяжелой, которая имеет более совершенную аэродинамическую форму. Поэтому на дистанции 400-500 м траектории и точки попадания обеими пулями совпадают. На более дальних дистанциях легкая пуля еще более теряет скорость по сравнению с тяжелой. На дистанции стрельбы 600 м легкая пуля попадает в ту же точку, что и тяжелая, если ей при выстреле придать больший угол возвышения. То есть теперь надо поднимать траекторию уже при стрельбе легкой пулей. Поэтому при стрельбе из винтовки, пристреляной тяжелыми пулями, на дистанции 600 м легкие пули пойдут ниже (реально на 5-7 см). Тяжелые пули на дальностях стрельбы свыше 400-500 м имеют более настильную траекторию и большую кучность, поэтому они более предпочтительны для стрельбы по отдаленным целям.