Стальная дробь. Несколько статей.
Андрей Угаров
Сталь, свинец и таблица Менделеева
История стальной дроби берет свое начало в 40-х годах прошлого столетияТогда американский ученый Фрэнк Беллроуз опубликовал результаты исследований, согласно которым основной причиной сокращения популяции уток является не охота, а попадание свинцовых дробинок вместе с пищей в пищеварительный тракт, что приводило к смерти или, если утки все-таки выживали, к нарушениям на генетическом уровне и полному нарушению репродуктивной функции.
Охотники оспаривали результаты исследований, утверждая, что им не доводилось видеть мертвых и умирающих уток в таких количествах, о каких говорили д-р Беллроуз и его коллеги. Спор между сторонниками и противниками свинцовой дроби достиг своего пика в 70-е годы. Однако в конце 80-х годов спорам был положен конец, когда Национальная федерация охраны дикой природы США подала в федеральный суд иск с требованием признать причиной массовой гибели орлов отравление свинцом в результате употребления ими в пищу водоплавающих с высоким содержанием свинца в тканях. Федерация выиграла процесс, и в соответствии с судебным решением охотников обязали применять для охоты на водоплавающую дичь только нетоксичную дробь.
Уже в 1972–73 годах ряд крупнейших компаний, производящих охотничьи патроны, приступили к выпуску и продвижению на рынок патронов, снаряженных стальной дробью. Подавляющее большинство охотников негативно отнеслись к стальной дроби. Во-первых, она значительно уступала свинцовой по баллистическим показателям, во-вторых, ее использование приводило к повреждению ружейных стволов, в-третьих, охотники, как и все люди, критически относятся ко всякого рода нововведениям.
По ряду причин сама по себе идея снаряжения патронов стальной дробью была встречена, мягко говоря, прохладно.
Одной из таких причин являлось нежелание компаний, выпускающих патроны для гладкоствольных ружей, расходовать значительные средства на исследовательские работы в области, которая в то время не сулила быстрого возвращения затраченных средств и не предвещала значительного объема продаж. Ведь вначале стальная дробь была обязательной только для охоты на водоплавающую дичь и только в ограниченном судебным решением перечне районов. Таким образом, патроны со стальной дробью представляли собой довольно узкий сектор рынка. К тому же патроны, снаряженные стальной дробью, не отличались хорошим боем, и это давало охотникам еще одно основание отказываться от применения этих патронов на охоте.
Вторым фактором, также препятствовавшим быстрому внедрению стальной дроби в охотничий обиход, была реальная опасность для целостности стволов. Стрелявшие стальной дробью обнаруживали, что после первого же выстрела стволы их ружей раздувало там, где начиналось чоковое сужение; стволы двуствольных вследствие раздутий разводило в стороны.
Было бы несправедливо обвинять оружейные компании в том, что они не смогли немедленно предоставить охотникам патроны, обеспечивающие надежное поражение водоплавающей дичи на привычных для них дистанциях. (Сейчас мы подошли к важнейшему вопросу, который, как мне кажется, лежит в основе спора о приемлемости стальной дроби.) Большинству современных охотников редко доводилось стрелять по утке в 20 метрах или по гусю – в 40 метрах.
Наверное, целые поколения охотников воспитывались на сказках, как дядя Петя взял гуся на ста метрах. Но стрельба по птице на таком расстоянии вряд ли привносит в охоту на водоплавающую дичь элемент искусства. Охотясь, вы используете манки, чучела, оборудуете засидки – в общем, делаете все, чтобы заставить птицу подлететь к вам на расстояние выстрела. В этом отношении стальная дробь сыграла свою положительную роль: охотники стали совершенствовать умение пользоваться манками и чучелами и подпускать птицу ближе, чтобы гарантированно поразить ее.
Компании, выпускающие патроны, прилагают огромные усилия для того, чтобы, со своей стороны, добиваться совершенствования параметров выстрела. Конкуренция между производителями патронов заставляет их вкладывать значительные средства в разработку и дальнейшее совершенствование охотничьих боеприпасов. В данном случае конкуренция между компаниями идет на пользу охотникам.
Совершенствование патронов, снаряженных стальной дробью, активно шло по различным направлениям, но наибольшие успехи были достигнуты в увеличении скорости полета дроби. Основной недостаток стальной дроби заключается в том, что из-за меньшей массы она сохраняет убойную силу на дистанции, не превышающей 35–45 метров.
Поэтому в целях компенсации данного баллистического недостатка охотники применяют стальную дробь на один-два номера крупнее, чем свинцовую, то есть стальная дробь № 2 имеет такую же массу и, следовательно, близкие баллистические характеристики, что и свинцовая дробь №4.
Разработчики современных патронов получили возможность увеличить скорость полета дроби, так как стальная дробь не деформируется. Вследствие этого обеспечивается и высокая кучность. Если в новом патроне использовать вместо стальной дроби свинцовую, то в результате воздействия вышеупомянутых факторов мы получим неравномерную осыпь из-за недопустимо большого количества деформированных дробин.
Одно из последних технических нововведений в плане дальнейшего совершенствования стальной дроби было реализовано Federal Cartridge Co. Компания производит стальную дробь по технологии спекания, суть которой выражается в следующем: порошкообразные вольфрам и железо смешиваются, затем при высокой температуре и высоком давлении происходит спекание порошка и формирование дробин. Первоначально в опытах по производству стальной дроби по методу спекания, проводившихся в Канаде, где также в законодательном порядке было предписано использовать для охоты на водоплавающую дичь стальную дробь, применялись порошкообразные свинец и железо.
Разработчики предполагали, что, попав в воду, железо со временем прокорродирует, а свинец в виде порошкообразного осадка останется на дне водоема. Но так как перечень мест в Канаде, где рекомендовалось применять стальную дробь, был невелик, фирма CIL довольно быстро свернула проводившуюся в этом направлении исследовательскую программу, и реализация проекта фактически не вышла за пределы испытательного центра.
В настоящее время компания Federal производит стальную дробь методом спекания из порошка, состоящего из 40% вольфрама и 60% железа. Представители компании утверждают, что новая вольфрамо-железная дробь обладает «кинетической энергией свинцовой дроби и скоростными характеристиками стальной». Они объясняют это тем, что полученный таким образом металл имеет большую массу, практически приближающуюся к массе свинца, и обладает твердостью стали, что позволяет увеличивать скорость полета дроби, не опасаясь ее деформации в канале ствола, приводящей к ухудшению осыпи. Безусловно (и это очень важно запомнить), что стрельба композитной дробью, предложенной компанией Federal, возможна только из тех ружей, чьи стволы и чоки предназначены для стрельбы стальной дробью.
Предпринимались попытки найти приемлемую, с точки зрения эксплуатации старых ружей, альтернативу стальной дроби, но, увы, по большей части эти попытки были безуспешными. В этом контексте следует упомянуть недавнюю попытку английской компании Royal Ordnance Specialty Metals (компания специализируется на производстве продукции военного назначения, короче говоря – британский ВПК) разработать полимерно-вольфрамовую дробь. Технологический процесс предусматривал производство дроби из порошкообразного вольфрама с использованием полимерного состава.
На испытаниях было произведено 5000 выстрелов из двустволки, последовавший за этим тщательный осмотр не выявил никаких повреждений каналов стволов. Однако компания отказалась от дальнейшей реализации проекта якобы в связи с высокой себестоимостью новой дроби (порядка 35 долларов за пачку патронов). Однако, как утверждают некоторые источники, причина кроется совсем в другом – полимерно-вольфрамовая дробь не оправдала ожиданий разработчиков и не обеспечила приемлемых показателей кучности, равномерности осыпи и устойчивости к деформации.
Первооткрыватели стальной дроби – американцы – также занялись поиском альтернативы стальной дроби. В качестве исходного материала был выбран висмут, широко применяемый в медицинских целях и, главное, очень близкий к свинцу по массовым характеристикам. Охотник-любитель из Канады Джон Браун, плотник по профессии, первым начал работать в этом направлении. Висмутовую дробь он изготовлял вручную, производительность разработанного им технологического процесса была крайне низка. Тут, как в сказке, на помощь простому плотнику из канадской провинции Онтарио пришел магнат Роберт Петерсен, также страстный охотник. С его помощью удалось заручиться согласием Службы охраны дикой природы на применение висмутовой дроби, более того, была создана Bismuth Cartridge Co., приступившая к промышленному производству патронов с висмутовой дробью. Компания Winchester ammunition подписала с этой компанией лицензионное соглашение, что дает основания предполагать расширение ассортимента патронов с висмутовой дробью.
На прошедшей в Москве выставке «Оружие и охота» была возможность обсудить вопрос о применении нетоксичной дроби на охоте с теми, кто вынужден ее применять.
Упустить такую возможность – получить информацию из первых рук – было бы непростительной оплошностью. Поэтому я попросил Уильяма, представлявшего известную английскую оружейную компанию, рассказать о том, каково отношение британских охотников к стальной дроби. Вот что он рассказал: «Несколько лет назад правительство Великобритании заявило о намерении полностью запретить использование свинцовой дроби для охоты на болотно-луговую и водоплавающую дичь. И хотя никаких убедительных доказательств того, что применение свинцовой дроби экологически небезопасно, предоставлено не было, вполне возможно, что в самое ближайшее время правительство страны запретит использовать свинцовую дробь для вышеупомянутых видов охоты.
Могу авторитетно заявить, что применение стальной дроби ведет к значительному увеличению числа подранков и убойная дальность стрельбы по водоплавающей дичи на побережье совершенно неприемлема. В прошлом году я был на охоте в провинции Манитоба (Канада), где в соответствии с действующими нормами запрещено использовать свинцовую дробь. Так вот, стальная дробь меня не только не впечатлила, а откровенно разочаровала. И если у себя дома, в Англии, у меня будет возможность выбора, то я буду стрелять свинцовой дробью.
Попробовал я и патроны, снаряженные висмутовой дробью. Какого-то заметного отличия от свинцовой дроби я не заметил, кроме, пожалуй, более высокой цены. И если нас дожмут, то я скорее соглашусь потратить несколько лишних фунтов, чтобы стрелять именно висмутовой дробью.
Правление Британской ассоциации стрелкового спорта и охраны природы приняло решение оказывать давление на правительство и парламент с целью недопущения запрета на применение свинцовой дроби до тех пор, пока не появится доступная по цене разумная альтернатива свинцовой дроби, приемлемая как с точки зрения охраны окружающей среды, так и с точки зрения баллистики и – особенно – безопасности для каналов стволов. Пока такой альтернативы не появилось, но большинство охотников склоняется к мысли, что в качестве такой альтернативы они бы выбрали висмутовую дробь».
Это, конечно, хорошо, я бы тоже, может быть, выбрал в качестве альтернативной нетоксичной дроби висмутовую. Но даже в США, где ее производство по объему вышло на промышленный уровень, цена патрона с висмутовой дробью составляет 3,2 доллара. Теперь пересчитаем это в рубли, приплюсуем жадность российского производителя и те непроизводственные (очень накладные) расходы, которые этот производитель вынужденно несет в различные структуры, органы и организации, также отличающиеся безмерной жадностью и аппетитом, чтобы в итоге получить рублей так 100 (сто – это не опечатка!) за российский патрон с висмутовой дробью! Как говорил главный герой «Ликвидации» Давид Гоцман: «И оно вам надо?»
И еще. В апреле 2007 года компания Bismuth Cartridge Co. прекратила свою деятельность.
Евгений Александрович Петров, зам. ген. директора ООО «СКМ Индустрия»
«СКМ – сталь»
Есть как положительные мнения, так и отрицательные. Стальная дробь впервые была применена в США в семидесятых годах прошлого столетия для охоты на водоплавающую дичь.
За сравнительно короткий период она завоевала и продолжает завоевывать все большую популярность в мире как для охоты, так и для спортивной стрельбы.
Справедливо отмечено, что дистанция гарантированного поражения дичи стальной дробью меньше, чем свинцовой, поскольку стальная дробь легче и быстрее теряет скорость. С другой стороны, специалисты немецкой компании «RWS» рекомендуют увеличить диаметр стальной дроби на два номера, по сравнению со свинцовой, и тогда поражающая способность снаряда стальной дроби будет равна этому показателю свинцовой. А специалисты из Англии утверждают, что для того, чтобы убойность стальной дроби стала аналогичной свинцовой, надо диаметр стальных дробин увеличить на 12% и скорость снаряда на 5%.
Интересно, что уже сейчас в ряде стран охота на водоплавающую дичь разрешена только патронами со стальной дробью, например в США. А в Дании и Нидерландах все виды охоты разрешены только со стальной дробью.
На сегодня приходится помнить, что стоимость свинца за последний год выросла в три с половиной раза и он весьма токсичен. Это указывает на то, что рано или поздно и в России патроны со стальной дробью прочно займут свое место наряду с патронами со свинцовой дробью.
В отличие от патронов со свинцовой дробью, снаряжение которых в домашних условиях имеет многолетнюю историю и освоено российскими любителями стрельбы, снаряжение патронов со стальной дробью многократно сложнее, и пока я не рискнул бы рекомендовать этот процесс производить в домашних условиях.
Cнаряд стальной дроби – это твердый снаряд, и прежде чем пытаться освоить его снаряжение, надо знать специфику, незнание которой может привести к порче ружья или даже травмам стрелка. Кроме этого, надо обязательно проводить баллистические испытания, без которых невозможно подобрать марку пороха, вес заряда и снаряда, определить давление и скорость стальной дроби.
Именно скорость является параметром, определяющим безопасность стального выстрела. Для предохранения ствола ружья от касания стальных дробин необходимо применять специальные пыжи, которые гарантируют, что стальной снаряд нигде и никогда не коснется стенок ствола.
Постоянная Международная комиссия Брюссельской конвенции (ПМК), членом которой Российская Федерация является с 1992 года, определяет максимальные давления в стволах для гладкоствольного оружия всех калибров, в том числе и для патронов со стальной дробью. Нормативы МПК преследуют единственную цель: безопасность функционирования производимого оружия и патронов к нему.
Для патронов со свинцовой дробью ограничивается максимальное давление в патроннике ружья. Для стальной дроби ограничено и давление в патроннике, и скорость дробового снаряда в 2,5 метрах от дульного среза (V 2,5), и твердость стальных дробин (не больше 100 единиц по Виккерсу (HV 110).
Дополнительно ограничено и количество движения MV.
Согласно нормативам ПМК имеется два типа патронов со стальной дробью:
– стандартные патроны 12/70, которые могут иметь давление не более 740 бар (74 МПа) и скорость не более 425 м/с. При использовании стальной дроби диаметром не более 3,25 мм (№ 4) эти патроны разрешено использовать в любых ружьях, кроме ружей со стволами из дамасской или витой стали, т.е. из любого ружья с патронником не менее 70 мм, испытанным нитропорохами на давление не менее 900 бар, а это практически все современные ружья. Однако количество движения MV не должно быть более 12 Ns, где MV = m (кг) х V 2,5 (м/с)*;
– патроны повышенного давления – второй тип патронов со стальной дробью. Эти патроны производятся на основе гильз 12/70, 12/73 и длиннее, их разрешено использовать только в ружьях, испытанных стрельбой патронами повышенного давления со стальной дробью, которые имеют соответствующее клеймо в виде трехлистной лилии.
Для патронов повышенного давления имеются определенные ограничения и рекомендации МПК по величине дульных сужений и по их геометрии.
Просматривая многочисленные публикации в Интернете о стрельбе патронами со стальной дробью, убеждаешься, что этот вопрос изучен в мире достаточно широко. Предприятия во всем мире производят эти патроны. Для стрельбы патронами повышенного давления со стальной дробью созданы специальные ружья с новыми углами и длинами дульных сужений. Именно для стрельбы патронами с тяжелыми снарядами стальной дроби были сконструированы ружья со сверхдлинными патронниками – 3,5’’ (89 мм). Испытательные стрельбы и практика охоты показали, что в общем-то нет никаких препятствий для успешной стрельбы стальной дробью при охоте на водоплавающую дичь, включая гусей на дистанциях 50, 60 и более метров. Но здесь речь идет уже о патронах повышенного давления, ружьях, испытанных давлением 1370 бар, специальных по конструкции чоках и т.д. Обо всем этом пока говорить несколько рановато.
К сожалению, отечественные оружейники пока не проводят подобных испытаний гладкоствольного оружия для внутреннего рынка и не ставят соответствующие клейма. Однако прочность отечественных стволов и колодок с гарантией позволяет применять их для стрельбы стальной дробью.
Учитывая, что патроны со стальной дробью пока еще у нас в новинку, а патроны повышенного давления к тому же требуют от стрелков большого внимания при выборе оружия, мы решили на начальном этапе ограничиться производством только так называемых «стандартных» патронов с диаметром дроби 2,5 и 3,0 мм, т.е. № дроби 7 и 5.
В патроне с 24 г стальной дроби № 7 имеется 360 дробин, тогда как в аналогичном патроне со свинцовой дробью только 295–300 дробин. Даже в патроне со свинцовой дробью весом 28 г находится только 345 дробин. Очевидно, что снаряд стальной дроби массой 24 г имеет преимущества как по числу поражающих элементов, так и по комфортности выстрела.
Кроме того, все стальные дробины покидают ствол недеформированными, а в свинцовом снаряде немалое количество дробин деформировано, т.е. они потеряли частично или полностью способность поражать цель. То же самое и с дробью № 5. Снаряд свинцовой дроби № 5 массой 32 г содержит 187–188 дробин, а аналогичный стальной снаряд – 288 дробин. Тогда очевидно, что имеет смысл использовать стальную дробь № 5 массой 30 г, где 273 дробины, чем свинцовую массой 32 г, где дробин меньше на 85 шт.
На сегодня патронов со стальной дробью 24 г производства «СКМ Индустрия» расстреляно на площадках «Спортинга» немалое количество тысяч из различных моделей ружей, включая ружья с фиксированными чоками до 0,9 мм, и отзывы были положительные. Многие стрелки так и не почувствовали разницы между обычными патронами и патронами со стальной дробью, если не считать разницу в стоимости. Патроны со стальной дробью на 1 руб. дешевле аналогичных патронов со свинцовой дробью.
Для снаряжения этих патронов применены пыжи фирмы «Gualandi», капсюлированные гильзы (Cheddite), пороха (Nobel Sport) и импортная стальная дробь.
Были проведены пробные стрельбы патронами с 24 г стальной дроби на дистанции в 35 метров с дульными сужениями 0,25 и 0,5 мм. При сужении в 0,5 мм эти патроны показали кучность 66–68%. Ну а если кому-либо 360 шт. стальных дробин покажется недостаточным, тогда он может использовать патроны с 28 г стальной дроби. Здесь количество дробин достигает 420 штук в снаряде. Скорость у этих патронов незначительно ниже, однако большое количество дробин обещает высокий результат.
Пыжи для стальной дроби имеют одну особенность: у них нет вертикальных разрезов, т.е. они выполнены в виде полого цилиндра. Пыж надрезается непосредственно при снаряжении патронов прямо на линии с помощью оснастки, созданной на нашем предприятии. Глубиной надрезов пыжей, которая регулируется, можно управлять кучностью патрона. Чем меньше глубина надрезов, тем кучнее будет патрон и наоборот.
В прошлые охотничьи сезоны был накоплен определенный опыт применения патронов со стальной дробью и на охоте. Особенно хорошие результаты были получены на весенних охотах и в первую половину осенней.
Мы имеем прекрасные отзывы о стрельбе патронами со стальной дробью на охотах на вальдшнепа, утку с подсадной, об охотах на вечерней заре, с подружейной собакой. Все патроны сертифицированы в установленном порядке.
Итак, в «СКМ Индустрия» начато производство патронов со стальной дробью, и теперь пусть любители спортивной и охотничьей стрельбы оценят новый для России вид дробовых патронов.
* Примечание редакции.
В этом месте необходимо уточнение, поскольку m.V, как сказано выше, является лимитированным параметром. Автор приводит размерность m.V-кг.m/c, но ограничивает его значение 12N.s (ньютон . секунда), что может запутать не очень подготовленного читателя. В действительности это одно и то же. Преобразуя закон механики Ньютона, выразим массу через силу, деленную на ускорение m=F/a, размерность силы F – Ньютон (N), следовательно m.V можно представить, как F/a.V, размерность ускорения (а) m/c2, получаем размерность m.V=N.c2/m . m/c, после сокращения имеем размерность, принятую в Международной системе мер – N.s.