Отдача в физике это кратко

Обновлено: 08.07.2024

Зачастую можно встретить утверждения о том, что "применение нового пороха позволяет снизить дульное давление и уменьшить отдачу на 15-20%" или "благодаря наличию газоотводного механизма отдача снижена на 20-25%". Но эти расчеты не совсем соответствуют действительности. Дело в том, что под понятием "отдача" мы подразумеваем как явление, вызванное вылетом снаряда из канала ствола и работой механизма перезарядки, так и физиологическое, субъективное восприятие отдачи организмом стрелка.

Начнем с физики выстрела. "Сила действия равна и противоположна по направлению силе противодействия" – хорошо знакомый многим третий закон Ньютона. Или по-другому – закон сохранения импульса. Возьмем неподвижное ружье с патронами. Если дробь (пуля), а также пыжи и прокладки вместе с ней, общей массой mд,п покинули ствол ружья со скоростью Vдр, затем ствол покинули пороховые газы массой mпор со средней скоростью Vпор, то ружье (с оставшейся гильзой и патронами) массой Мруж с неподвижным стволом (одностволка, двустволка, газоотводка и другие) приобретет в противоположном направлении скорость Vруж, которая легко определяется из формулы.

Так как ружье и боеприпас до выстрела были неподвижны и общий импульс (произведение массы тела (газа) на его скорость) был равен нулю, то после выстрела импульс ружья должен уравнять импульс дроби, пыжей и пороховых газов, чтобы сумма была по-прежнему равна нулю. Причем, нам не надо разбираться, каким образом происходили внутренние баллистические процессы при выстреле и знать их параметры (давление газов, величина силы трения снаряда в стволе, длина и диаметр ствола). Есть на выходе масса дроби, пыжей, пороховых газов (пороха) и их скорость – произведение массы ружья на его скорость определяется однозначно. При прочих равных условиях (калибр, длина ствола) и одинаковых боеприпасах, более легкое ружье получит большую скорость и наоборот, а импульс (произведение массы на скорость ружья) останется с большой точностью примерно одинаковым у ружей с разной массой.

Но импульс имеет некоторую длительность, и если бы оружие было неподвижно закреплено в бесконечно жесткой опоре, то никакой разницы бы не было. А мы-то стреляем с рук! В этом случае восприятие отдачи стрелком делится на три фазы. На первой – ружье сжимает слои одежды на плече стрелка, резиновый амортизатор затыльника (если он есть) и мягкие ткани плеча. На второй – ружье начинает воздействовать на плечо (корпус) стрелка, отклоняя его назад за счет изгиба туловища, а при очень сильной отдаче (например, винтовки калибра 12,7мм) и за счет перемещения стрелка в пространстве. На третьей фазе стрелок непроизвольно усилием мышц посылает ружье вперед, восстанавливая изготовку.

Надо заметить, что вылет снаряда (дроби или пули) происходит во время первой фазы отдачи.

Теперь разберем, как это все воздействует на стрелка. Очевидно, что удар воспринимается болезненнее толчка, поэтому, чем меньше скорость ружья в момент соприкосновения с плечом, тем меньше ощущаемая отдача. Что и подтверждает давнюю истину, что приклад надо плотно прижимать к плечу, чтобы ружье не успело набрать большую скорость. Рассмотрим еще один важный фактор – систему ружья. Влияние системы (типа) ружья на отдачу может быть весьма заметным, а в некоторых случаях, у самозарядок с длинным ходом (откатом) ствола, просто радикальным. Все вышеописанные рассуждения относились к переломкам или оружию с болтовым (продольноскользящим) затвором (МЦ20-20).

Для газоотводного или снабженного дульным тормозом-компенсатором оружия импульс отдачи будет несколько ниже, но насколько ниже?

Выстрел происходит как у обычных "несамозарядок": снаряд с основной частью пороховых газов покидает ствол, ружье (вместе с неподвижным относительно него затвором) приобретает определенный импульс и скорость и начинает воздействовать на плечо. Примерно в это же время под действием давления газов в газоотводной камере происходит расцепление затвора со стволом (этот процесс происходит с некоторым запаздыванием, после вылета снаряда из ствола и падения в нем давления, чтобы обеспечить нормальную экстракцию гильзы), и затвор движется назад отдельно и несколько быстрее, экстрагируя гильзу. Таким образом, в основное время воздействия ружья на плечо на первом этапе и гашения его импульса затвор (со своей массой и импульсом) участвует лишь частично, значительно растягивая время погашения своего импульса за счет длинного хода экстрагирования и перебрасывая его на вторую фазу. Учитывая, что масса затвора с тягами составляет примерно 300-350 г – около 10% от массы ружья – соответственно, на несколько меньшую (6-8%), но заметную величину снизится и максимальная сила отдачи, но уж никак не на 20-25%.

Дульный тормоз и система газоотвода отводят газы из ствола в сторону, и это должно снижать отдачу. Попробуем подсчитать, насколько. Для примера – заряд дроби в 12 калибре весит 33 грамма, а заряд пороха 2,0 грамма, если считать, что скорость пороховых газов у дульного среза равна или чуть больше скорости дроби, то вклад газов в отдачу – не больше 10 процентов. Если у нас идеальный дульный тормоз, который направит все газы назад и в стороны, то отдача уменьшится на 10 процентов, но дульный тормоз не может быть идеальным – он должен иметь отверстие для пролета снаряда, да и его размеры и вес ограничены некоторыми разумными пределами. Система газоотвода ружья использует 10-15 процентов пороховых газов, и ее вклад в уменьшение отдачи -1,5 процента – вряд ли можно почувствовать плечом.

Теперь разберем самую удачную систему перезарядки охотничьих ружей – длинный ход ствола, предложенный Дж. М. Браунингом в начале века, в ружье Браунинг Авто-5 (наша пародия называется МЦ21-12), которое выпускается и в настоящее время.

При выстреле начинается откат ствола и сцепленного с ним затвора, причем ход отката составляет почти десять сантиметров, а масса ствола и затвора равна половине массы ружья. Откат происходит не свободно, а с торможением ствола трением специальной муфты о трубку магазина и сжатием возвратной пружины. При этом вылет снаряда дроби из ствола происходит во время отката ствола назад. В результате действие первой фазы отдачи – амортизации, увеличивается в разы, Сравните 1,5-2 см одежды и толщины затыльника – и 10 см плюс те же 1,5-2 см одежды. Во столько же раз уменьшается и максимальная сила отдачи за счет растягивания импульса. Затем происходит расцепление затвора со стволом и ствол начинает движение вперед, экстрагируя гильзу. Затем затвор досылает новый патрон из магазина. Воздействие наката ствола вперед воспринимается как мягкий толчок, неотделимый от явления отдачи из-за быстротечности процессов.

Есть еще одно отличие – длинный ход ствола приводит к перераспределению векторов сил, и ствол ружья меньше поднимается вверх, чем двустволка равного веса и баланса, уменьшая время восстановления изготовки и позволяя быстрее произвести второй выстрел.

Рекомендации по выбору ружья, его комплектации и стрельбе.

Более легкое ружье в большем калибре имеет более неприятную отдачу, если оно не имеет длинного хода ствола. Установка резинового затыльника на приклад оправдана, поскольку снижает ощущаемую отдачу и делает условия производства выстрела более однообразными, что необходимо для повышения меткости.

Ружье надо плотно прижимать к плечу, физический смысл этого в том, что при этом ружье получает меньшую скорость и несколько увеличивается время основного воздействия и снижается сила отдачи. Но тут нужно не перестараться, излишне напрягая мышцы торса. Чем закрепощеннее будет туловище, тем труднее плечу начать следовать за прикладом назад, увеличивая ход и растягивая время воздействия. Никогда не следует прислоняться плечом к какому-либо упору (дереву и т.п.) – отбитое или сломанное плечо вам наверняка будет обеспечено. Поэтому, при стрельбе лежа, когда корпус не имеет возможности двигаться назад, вы быстрее отобьете себе плечо. Пристрелку гладкоствольного оружия лучше производить из положения сидя за столом с опорой под цевье. Также человек большего веса (120 кг по сравнению с 70 кг – весьма большая разница) объективно, при прочих равных условиях, будет испытывать большую максимальную силу отдачи (тяжелое плечо и корпус труднее отбрасывать назад и общее время воздействия будет значительно меньше), хотя переносить ее субъективно может и легче.

Тут я считаю возможным привести пример из практики автора. Поздней осенью мне позвонила знакомая девушка, недавно вышедшая замуж за человека намного ее старше и достаточно солидной комплекции, и сказала, что упросила мужа ехать в новогодний отпуск не на какие-нибудь Канары, а в Африку. Ее проблема состояла в том, что она не имела никакого понятия о стрельбе и охоте, в Африке в частности. Мы поехали на стрельбище, где за полдня она выпустила, наверное, пару сотен пуль, обнаружив недюжинный талант к стрельбе, причем, я все время говорил ей, что приклад надо крепко прижимать к плечу. Для убеждения в этом дал ей пострелять из ИЖ-60 – отечественной пневматики, очень требовательной к правильности прикладки. Всю дорогу я заставлял ее зубрить наизусть, какими патронами какую дичь надо стрелять, использовав в качестве учебника справочник по боеприпасам и книгу Джона Хантера "Охотник".

Через месяц месяц она с упоением рассказала о том, как проходила охота. По путевке они могли отстрелять двух газелей Томсона, а эта скотина весит около 150 кг. Девушка попросила винтовку калибра .357 H&H "магнум", поскольку этот калибр положит газель на месте даже при попадании не по месту, а при случайной встрече с буйволом и поломке машины даст шанс отбиться и от него. Супруг, весьма крупный мужик, был уязвлен и попросил винтовку "вдвое сильнее, чем у жены". Тут Ирина решила пошутить и сказала гиду: "пусть берет, он умеет". В результате муж получил двуствольный штуцер калибра .505 Гиббс, достаточный для слона и явно избыточный для газели. Выехали на охоту, через несколько часов отыскали стадо, супруг вскинул ружье, раздался выстрел и жуткий крик. Оказалось, что он не приложил приклад к плечу и отдача сверхмощного патрона сломала ключицу. Тут сложились все неблагоприятные факторы: большой вес стрелка, мощный патрон, не прижатый к плечу приклад. Остальные две недели путешествия супруг лежал в гипсе в местной больнице, а Ирина успешно подстрелила свою газель и в остальные дни ездила на экскурсии, а вечером – по дискотекам.

Как мы видим, сила отдачи, ее изменения во времени и воздействие на нас является не только объективной характеристикой оружия и патронов, но и существенно зависит от нашей комплекции, индивидуальной манеры стрельбы (прикладки оружия, изготовки и позиции) и даже от толщины одежды.

в огнестрельном оружии, обратное движение ствола или затвора под действием энергии пороховых газов при выстреле из пистолета, винтовки, артиллерийского орудия в сторону, противоположную направлению выстрела (см. также Откат орудия). О. проявляется в виде силы, действующей на стрелка или установку. В автоматическом оружии (См. Автоматическое оружие) О. используется для перезаряжания (открывание затвора, выбрасывание стреляной гильзы, заряжание очередным патроном, закрывание затвора и взведение ударника).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Отдача" в других словарях:

Отдача — оружия движение орудия в сторону, обратную выстрелу. Чем больше начальная скорость, масса снаряда и заряда и меньше масса орудия, тем энергия отдачи больше. Кроме энергии отдача также характеризуется импульсом, который не зависит от массы… … Википедия

ОТДАЧА — ОТДАЧА, отдачи, жен. 1. только ед. Действие по гл. отдать отдавать (книжн.). Отдача под суд. Отдача повода (ослабление). 2. Ответный удар, отбрасывание мяча в игре (спорт.). 3. Движение назад, толчок орудия, огнестрельного оружия после выстрела… … Толковый словарь Ушакова

отдача — См … Словарь синонимов

ОТДАЧА — ОТДАЧА, и, жен. 1. см. отдать. 2. То же, что коэффициент полезного действия (устар.). 3. перен. Максимальная эффективность действий, труда. Работает с полной отдачей. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ОТДАЧА — коэффициент полезного действия (см.). Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

отдача — доход прибыль — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы доходприбыль EN return … Справочник технического переводчика

отдача — 3.13 отдача (kickback): Особая форма выброса, выраженная в неожиданном движении обрабатываемой заготовки, ее частей или частей станка против направления подачи во время обработки. Примечание Обработка в пакетах на этих станках не применяется.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

отдача — • максимальная отдача … Словарь русской идиоматики

отдача — rus отдача (ж), обратный удар (м) eng kick back (crank handle) fra retour (m) de manivelle deu Kurbelrückschlag (m) spa rechazo (m), retroceso (m), retorno (m) de manivela … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

отдача — atidavimas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vyksmas, kurio metu tam tikro kūno paviršius jį supančiai terpei atiduoda drėgmę arba šilumą. atitikmenys: angl. output; transfer vok. Abgabe, f rus. отдача, f pranc. cession … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

отдача — atatranka statusas T sritis Gynyba apibrėžtis Šaunamojo ginklo parako dujų slėgio jėgos poveikis ginklo (pistoleto, šautuvo, kulkosvaidžio, pabūklo) vamzdžio dugnui. Priklausomai nuo ginklo rūšies ir konstrukcijos atatranką sukelia: pabūklo arba… … Artilerijos terminų žodynas

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.
(Третий закон Ньютона).
Никакие внутренние силы не в состоянии изменить суммарный импульс системы.
(Одна из формулировок закона сохранения импульса).

Отдачей называется движение оружия (ствола) назад во время выстрела. (Основы стрельбы из стрелкового оружия).
Откат стрелкового оружия. Откат (Недопустимо -- отдача стрелкового оружия) -- Перемещение стрелкового оружия под действием сил, возникающих при выстреле. (ГОСТ 28653-90 Оружие стрелковое. Термины и определения)
Отдача стрелкового оружия. Отдача. -- Силовое воздействие стрелкового оружия на стрелка, станок или установку в результате выстрела. (ГОСТ 28653-90 Оружие стрелковое. Термины и определения).

В силу третьего закона Ньютона два тела взаимодействующие друг с другом приобретают импульсы равные по величине и противоположные по направлению. Численно импульс силы равен p=Ft, где p — импульс, F — сила, t — время взаимодействия. Так же импульс тела равен p=mv, где m -- масса тела, v -- скорость. С импульсом выстрела все немного сложнее, т.к. из ствола вылетает не только пуля, но и пороховые газы, поэтому импульс отдачи вычисляется по эмпирической формуле

где m — масса пули, v0 — начальная скорость пули, w — масса порохового заряда, g — ускорение свободного падения, нужно для перевода из системы СИ в техническую систему единиц (из Н*с в кгс*с).

Согласно закону сохранения импульса (ЗСИ) суммарный импульс закрытой системы (не взаимодействующей с внешними телами) является константой. Т.е. никакая автоматика не в силах изменить импульс оружия который оно получило в результате выстрела. Единственный способ повлиять на импульс отдачи это воздействовать на пороховые газы с помощью, например, ДТК.

Ни для кого не секрет, что стрельба одинаковым патроном из более тяжелого оружия явялется более комфортной. Причиной этого является энергия отдачи численно равная , где p — импульс отдачи, а M — вес оружия, g — ускорение свободного падения . В технической системе единиц энергия измеряется в килограмм-метрах (кгм). Т.к. вес оружия у нас задан и является величиной постоянной, в пределах допуска при производстве, то согласно все тому же ЗСИ никакая автоматика не в силах изменить энергию отдачи оружия.

Еще раз вернемся к формуле импульса p=Ft, p=const, но есть у нас величина на которую мы можем влиять — это время взаимодействия t. Тогда согласно все тому же ЗСИ увеличив время взаимодействия в 10 раз мы уменьшим силу отдачи в те же 10 раз. . Этот эффект давно используется в артиллерии, когда связь между стволом орудия и лафетом осуществляется через тормоз отката. Время выстрела исчисляется тысячными долями секунды за это время ствол с затвором и получает импульс отдачи, но воздействие, через тормоз отката, ствола на лафет осуществляется на пару порядков дольше, соответственно и сила воздействия на лафет во столько же раз меньше.

Тут все просто . И как мы видим здесь в формуле тоже фигурирует время воздействия и как не трудно догадаться увеличив время, например, в 100 раз можно уменьшить мощность отдачи в те же 100 раз.

Отдача связана только с той автоматикой которая приводится в действие непосредственно отдачей. Это свободный и полусвободный затвор, отдача ствола при коротком или длинном ходе и т.д. Особняком стоят системы не имеющие автоматики вообще или имеющие автоматику не связанную с отдачей:

Характерный пример первого случая это трехлинейка. У нее вообще нет автоматики, тем не менее отдача вполне себе есть, как ни удивительно для некоторых людей которые считают, что отдача это только когда автоматика работает.
Системы с газоотводной автоматикой и жестким запиранием ствола. Самый распространенный случай в индивидуальном стрелковом оружии пехоты — автомате. Автоматика там приводится в действие газовым двигателем независимо от отдачи.

Для начала следует поговорить о корректности сравнения отдачи различных образцов оружия.
Сравнивать два образца по импульсу отдачи корректно только при приблизительно равных массах и схемах автоматики. Например АКМ, АК74, М16, G36 имеют близкую массу и газоотвод с жестким запиранием и их сравнение по импульсу отдачи будет корректным. В тоже время сравнение автомата и ручного пулемета под одинаковый патрон корректно проводить по энергии отдачи, т.к. при равном или большем (у пулемета) импульсе энергия отдачи пулемета будет меньше чем автомата из-за бОльшей массы пулемета. Так же не стоит забывать о наличии различных дульных устройств которые могут как уменьшать отдачу (дульный тормоз), препятствовать уводу ствола с линии стрельбы (компенсатор), так и усиливать отдачу (усилитель отдачи). И наконец самое корректное сравнение по мощности отдачи, только так можно достаточно объективно сравнить оружие с газоотводом с жестким запиранием и оружие с отдачей ствола при длинном ходе или газоотводом с торможением отката стреляющего агрегата.

Классическая картинка из наставления.

Оружие наведено на цель, производится спуск курка и следует первый выстрел очереди.
Пуля вылетает из ствола и полученный импульс отдачи начинает отклонять ствол автомата вправо-вверх, тем временем происходит страгивание и разгон затворной рамы.
Газы разгоняющие затворную раму, согласно третьему закону Ньютона, действуют не только на поршень, но и на переднюю стенку газовой камеры. Они не только толкают раму назад, но и с той же силой корпус автомата вперед стремясь повернуть ствол вниз.
Затворная рама с затвором приходит в крайнее заднее положение и наносит удар в затыльник ствольной коробки пытаясь отклонить ствол вверх.
Затворная рама досылает патрон и наносит удар в переднем положении дополнительно отклоняя ствол.
Наконец следует второй выстрел и вся история повторяется.

На иллюстрации представлены графики зависимости площади сердцевины рассеивания от импульса отдачи.
В 1964 г А.С. Неугодовым был проведены работы по определению зависимости рассеивания автоматического огня от импульса отдачи. Опыты показали, что с уменьшением импульса отдачи уменьшается и площадь рассеивания, т.е. при стрельбе патроном 7,62х39 основным возмущающим фактором является именно отдача, но при уменьшении импульса отдачи вклад автоматики увеличивается (точнее вклад отдачи значительно уменьшается). Подтверждением этого служит то, что автоматы со сбалансированной автоматикой под малоимпульсный патрон имеют кучность в 2-3 раза лучше чем у АК74, а испытывавшийся в 70-х годах автомат со сбалансированной автоматикой по 7,62-мм патрон никаких особых отличий от АКМ не показал. Импульс отдачи 7,62-мм патрона перебил все старания сбалансированной автоматики.

Небольшое отступление про сбалансированную автоматику. Широко распространено мнение, что сбалансированная автоматика уменьшает/компенсирует или еще как-то влияет на отдачу. Это не так. Эта автоматика приводится в действие не отдачей, а газовым двигателем и уже по этой причине никак на нее влиять не может. Просто при стрельбе пороховые газы давят не на переднюю стенку газовой камеры (стенки нет), а на поршень подвижной противомассы, именно по этому работа автоматики оказывает минимальное воздействие на корпус оружия, а удары рамы и противомассы происходят одновременно в противоположных направлениях и взаимно нейтрализуются. Отдача же действует при выстреле на затвор, а через него на корпус оружия и время ее воздействия определяется временем выстрела, оружие получает импульс отдачи задолго до того как начинает работать автоматика.

Темп стрельбы и зачем понадобилась лафетная схема.

Как уже написано выше основной причиной рассеивания при автоматическом огне являются отдача и работа автоматики. А вот на величину этого рассеивания влияет темп стрельбы. При темпе 600 в/мин между двумя выстрелами проходит 0,1 с, с одной стороны это очень мало (темп велик), с другой это очень много (темп мал). Рассмотрим оба случая.

Отдача [1] [2] [3] или отдача оружия [4] — движение орудия в сторону, обратную выстрелу.

Чем больше начальная скорость, масса снаряда и заряда и меньше масса орудия, тем энергия отдачи больше. Кроме энергии, отдача также характеризуется импульсом, который не зависит от массы оружия [5] . Энергия отдачи равна квадрату импульса, делённому на две массы оружия. [ источник не указан 564 дня ]

Кроме энергии и импульса, отдача также характеризуется мощностью и силой, то есть энергией и импульсом, делённым на время их передачи от оружия стрелку или лафету. Различные мягкие амортизаторы на прикладе, гидравлические системы отката, ртутные гасители отдачи и т. д., а также система автоматики в самозарядном и автоматическом оружии уменьшают именно мощность и силу отдачи за счёт увеличения времени. Энергию и импульс отдачи они изменить не могут.

Отдачей называется движение оружия (ствола) назад во время выстрела. (Основы стрельбы из стрелкового оружия).
Откат стрелкового оружия. Откат (Недопустимо -- отдача стрелкового оружия) -- Перемещение стрелкового оружия под действием сил, возникающих при выстреле. (ГОСТ 28653-90 Оружие стрелковое. Термины и определения)
Отдача стрелкового оружия. Отдача. -- Силовое воздействие стрелкового оружия на стрелка, станок или установку в результате выстрела. (ГОСТ 28653-90 Оружие стрелковое. Термины и определения).

Характерный пример первого случая это трехлинейка. У нее вообще нет автоматики, тем не менее отдача вполне себе есть, как ни удивительно для некоторых людей которые считают, что отдача это только когда автоматика работает.
Системы с газоотводной автоматикой и жестким запиранием ствола. Самый распространенный случай в индивидуальном стрелковом оружии пехоты — автомате. Автоматика там приводится в действие газовым двигателем независимо от отдачи.

Оружие наведено на цель, производится спуск курка и следует первый выстрел очереди.
Пуля вылетает из ствола и полученный импульс отдачи начинает отклонять ствол автомата вправо-вверх, тем временем происходит страгивание и разгон затворной рамы.
Газы разгоняющие затворную раму, согласно третьему закону Ньютона, действуют не только на поршень, но и на переднюю стенку газовой камеры. Они не только толкают раму назад, но и с той же силой корпус автомата вперед стремясь повернуть ствол вниз.
Затворная рама с затвором приходит в крайнее заднее положение и наносит удар в затыльник ствольной коробки пытаясь отклонить ствол вверх.
Затворная рама досылает патрон и наносит удар в переднем положении дополнительно отклоняя ствол.
Наконец следует второй выстрел и вся история повторяется.

Темп стрельбы и зачем понадобилась лафетная схема.

Читайте также: