Выстрел представляет собой процесс очень быстрого превращения химической энергии пороха сначала в тепловую, а затем в кинетическую энергию движения оружия.
Выстрелом называется явление выбрасывания пули (снаряда) из канала ствола под действием энергии пороховых газов. Это явление характеризуется следующими особенностями:
- большой величиной давления газов (2-3 тыс. и более атмосфер);
- высокой температурой пороховых газов (2500 - 2500 С);
- малой продолжительностью явления (0,001 - 0,06 сек.);
- горением порохового заряда в быстро изменяющемся объеме.
Как происходит выстрел при стрельбе из стрелкового оружия. Для производства выстрела необходимо:
- дослать патрон в патронник;
- надежно запереть канал ствола затвором;
- нажать спусковой крючок.
При этом происходят следующие явления:
- под действием ударно-спускового механизма ударник бойком наносит удар по капсюлю патрона;
- ударный состав капсюля воспламеняется;
- луч огня через затравочное отверстие проникает внутрь гильзы и воспламеняет пороховой заряд;
- образуемые газы увеличиваются в объеме и увеличивается давление;
- газы распространяются во все стороны и давят на стенки гильзы, дно и на пулю;
- давление газов на дно гильзы заставляют ее прижиматься к чашечке затвора, давление на стенки гильзы заставляет их плотно прижиматься к стенкам патронника, а давление на пулю заставляет ее врезаться в нарезы ствола, двигаться по каналу ствола и вылетать из ствола.
Эти явления делятся на четыре периода.
Период явления выстрела, в котором горение порохового заряда в постоянном объеме до величины, необходимой для полного врезания пули в нарезы называется предварительным периодом. Этот период характеризуется образованием давления форсирования (Ро). Для стрелкового оружия оно равно 250 - 500 кг/см2.
Первый, или основной, период явления выстрела. Он характерен горением порохового заряда в быстро изменяющемся объеме. Он длится от момента, когда достигнуто давление форсирования, до полного сгорания порохового заряда. В этот период давление газов достигает максимального значения (Рмах). Для стрелкового оружия оно достигает 2500 - 4000 кг/см2. Это давление вызывает значительное ускорение движения пули в канале ствола, в результате - увеличивается запульное пространство. Поэтому, несмотря на приток новых газов, давление начинает падать, достигая в конце горения порохового заряда примерно 2/3 максимального давления, скорость движения пули к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости.
Второй период явления выстрела. После сгорания порохового заряда приток новых газов прекращается, но так как газы обладают большим запасом энергии, то продолжается их расширение и, вследствие этого, увеличение скорости движения пули. Этот период длится от конца горения порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. В конце периода давление быстро падает и достигает у дульного среза - дульного давления - 300 - 900 кг/см2.
У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (пистолет Макарова), второй период отсутствует, т.к. полного сгорания порохового газа к моменту вылета пули из канала ствола практически не происходит.
Третий период, или период последствия газов, характеризуется тем, что газы, истекающие из ствола вслед за пулей, продолжают воздействовать на нее. Он длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В этот период давление резко падает, скорость же пули еще несколько возрастает до тех пор, пока давление газов на пулю не станет равным сопротивлению воздуха. Скорость пули достигает максимальной (Vmax). Она достигается на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола.