Co jest kluczem do precyzyjnego strzelectwa długodystansowego ?
Artykuł ten jest zlepkiem kilku spisanych notatek, więc jest chaotyczny oraz pełen powtórzeń czy niedomówień. A więc czytasz go na własną odpowiedzialność. Jednak nawet już teraz, opisane tu zjawiska są wystarczająco dobrze przedstawione, żeby zrozumieć w czym tkwi problem precyzyjnego strzelectwa długodystansowego. Pomimo, że sam artykuł nie jest napisany zgodnie ze sztuką, to jednak umożliwia dokładne zrozumienie problemu. Z czasem to poprawię, skrócając i bardziej kompaktując ten rozwlekły tekst, poprzez likwidację licznych powtórzeń.
Już na wstępie tego artykułu zaznaczam, że jest on skierowany do bardzo wąskiej a przy tym bardzo zaawansowanej grupy strzelców długodystansowych. Informacje zawarte w tym opisie, nie mają żadnego praktycznego zastosowania w strzelaniu na dystansach do 300 metrów. Jeżeli strzelasz do 100 metrów, to szkoda Twojego czasu na czytanie tego artykułu. Są jednak dwa wyjątki od tego co napisałem, przydatne dla strzelców strzelających nawet na dystansach do 100 metrów. Tymi wyjątkami są wiatrówki oraz boczny zapłon .22LR, tam również obowiązują te same zasady, pomimo znacznie krótszych dystansów. Powodem tego jest nie tyle dystans do celu, co trajektoria lotu pocisku. Dopóki cel znajduje się na płaskiej części trajektorii lotu, to informację opisane w tym artykule nie mają zastosowania. Zupełnie inaczej wygląda sytuacja, gdy pocisk zbliżający się do celu, znajduje się już na opadającym odcinku swojej trajektorii lotu. Na tym odcinku trajektorii, pocisk niejako zmienił kierunek swojego lotu, z łagodnie wznoszącego się, do opadającego. Właśnie na tym etapie, pocisk również powinien zmienić ułożenie swojej osi podłużnej. Tak żeby ustawienie pocisku nosem do przodu, było zgodne z aktualnym kierunkiem opadającej trajektorii lotu. Z taką zależnością w ogóle nie mają problemu pociski stabilizowane brzechwowo a zwłaszcza pociski moździerzowe. Jednak w tym przypadku rozpatrujemy pociski stabilizowane żyroskopowo, wprowadzone w bardzo szybką rotację, wokół osi podłużnej pocisku.
Bardziej odpowiednim tytułem, byłby „Co jest kluczem do precyzyjnego trafiania w cel, na już opadającym odcinku trajektorii balistycznej pocisku ?”
Tu nie tyle chodzi o dystans, co o zachowanie się pocisku w locie, znajdującego się już końcowej fazie lotu. A dokładniej, znajdującego się na odcinku trajektorii opadającej. Ponieważ tu nie tyle istotny jest dystans do celu, co krzywizna trajektorii balistycznej, która dla wiatrówek oraz .22LR na 100 metrach, jest zbliżona do klasycznej kuli karabinowej, lecz na dystansach 1000 metrów. Jest to spowodowane znacznie mniejszą masą i prędkością wylotową tych pocisków oraz mniejszym współczynnikiem balistycznym BC. Dystans 100 metrów dla .22LR jest podobnym wyzwaniem, co dystans 500 metrów dla 308Win. W przypadku wiatrówek, dystans 100 metrów odpowiada mniej więcej 1000 metrom dla kalibru 308Win.
Od czego zależy powtarzalność trafiania w wybrany cel strzelając na dalekie dystanse ?
Kluczem do precyzyjnego strzelectwa długodystansowego, jest optymalna stabilizacja pocisku na CAŁEJ trasie przelotu, od wylotu lufy, aż po trafienie celu. Prawidłowo ustabilizowany pocisk, ZAWSZE utrzymuje oś podłużną pocisku skierowaną w kierunku toru lotu. Oś podłużna pocisku, musi być ZAWSZE styczna z linią trajektorii toru lotu pocisku i to na całej trasie przelotu. Musi być styczna z trajektorią lotu a nie z osią lufy, którą przed chwilą opuścił pocisk. Strzelając na wprost, oś lufy zawsze jest skierowana nieco w górę i pod takim kątem pocisk opuszcza lufę. Czyli pocisk po opuszczeniu lufy szybuje lekko w górę, a po osiągnięciu swojego najwyższego punktu zaczyna powoli opadać. Trzeba mieć świadomość, że tor lotu pocisku nie jest linią prostą, lecz jest wycinkiem zniekształconej przez opór powietrza paraboli. Tak przebiegająca trajektoria lotu pocisku jest spowodowana dwoma czynnikami, grawitacją, oraz oporem ośrodka który pokonuje, czyli ziemską atmosferą gazową – powietrzem.
Nachylenie osi podłużnej pocisku, powinno ZAWSZE nadążać za aktualnym kierunkiem jego lotu. Tak żeby pocisk ZAWSZE leciał, nosem idealnie skierowanym przed siebie, a nie zadartym ku górze, zgodnie z kierunkiem osi lufy. W przypadku przestabilizowania pocisku, jego oś podłużna, będzie zawsze styczna z osią lufy, i to na niemal całej trasie przelotu. Sytuacja ta spowoduje, że pocisk będący już w fazie opadu, nadal będzie miał nos lekko zadarty ku górze. Oś podłużna przestabilizowanego pocisku, nie będzie nadążała za aktualną zmianą kierunku jego lotu. Zamiast tego, jego nos nadal będzie pozostawał zadarty ku górze, a oś podłużna pocisku nadal będzie styczna z osią lufy. Kierunek „patrzenia” pocisku, powinien nadążać za krzywą balistyczną pocisku, czyli nos pocisku powinien śledzić trajektorię lotu, lekko nurkując.
Można to osiągnąć, tylko poprzez optymalną stabilizację żyroskopową pocisku, lub poprzez zastosowanie stabilizacji brzechwowej, zamiast obrotowej. Tego typu niekorzystne zjawisko, nigdy nie występuje w pociskach stabilizowanych brzechwowo. W przenośnej broni strzeleckiej, poza kuszami i łukami a czasami strzelbami, nie stosuje się stabilizacji brzechwowej. Ponieważ wymienione wyżej bronie, nie są stosowane w dalekodystansowym strzelectwie precyzyjnym, więc nie będę ich tu rozpatrywać.
Czyli stabilizacja obrotowa a precyzyjniej żyroskopowa pocisku, musi być optymalnie dobrana, tak żeby była na „krawędzi” stabilizacji. Pocisk będący na trajektorii lotu w fazie opadu, powinien już tracić stabilizację na tyle, żeby nos pocisku miał możliwość opadania. Stabilizacja żyroskopowa, nie powinna zbyt mocno „trzymać” pocisku w jednej pozycji, umożliwiając mu łagodne nurkowanie, nadążając za kierunkiem krzywej trajektorii.
Niemożna dopuszczać do przestabilizowania pocisku. Pocisk mocno przestabilizowany utrzymuje silnie kierunek osi wzdłużnej pocisku, będąc cały czas skierowany nosem delikatnie ku górze. Pomimo, że w pewnej odległości od wylotu lufy, pocisk zaczyna już opadać w kierunku ziemi, to jednak nos pocisku nadal jest zadarty ku górze i to pomimo, że on leci już w kierunku ziemi. Czyli przestabilizowany pocisk na opadającym odcinku trajektorii, nie leci już nosem do przodu, lecz leci skosem do kierunku lotu. Tak jakby trochę bokiem do aktualnego kierunku lotu, konkretnie dolnym bokiem, prowadząc do wywrócenia pocisku a w konsekwencji koziołkowania.
Zdaję sobie sprawę z tego, że termin „dolnym bokiem”, brzmi co najmniej dziwnie, ale nie wiem jak inaczej to opisać. Tak nie może być, to katastrofalny błąd. Pocisk niezależnie od aktualnego kierunku lotu, nawet wtedy gdy leci już w kierunku ziemi, zawsze musi być skierowany osią podłużną do aktualnego kierunku lotu. Pociska nurkując, również musi przechylać się „nosem” w dół, tak żeby oś podłużna pocisku była styczna z aktualnym kierunkiem lotu. Liczy się nie tylko kierunek lotu pociska, ale również jego nachylenie do kierunku lotu.
W fazie opadu pocisku, przestabilizowanie pocisku spowoduje zwiększone opory powietrza od spodu, powodując wywrócenie pocisku, doprowadzając do koziołkowania. A więc niepożądaną i katastrofalną rotację wzdłuż osi poprzecznej pocisku a w konsekwencji niestabilny oraz niecelny i dość bliski strzał. Dzieję się tak, ponieważ pocisk łatwo zostanie wyhamowany przez radykalnie zwiększony opór powietrza. Taką sytuację słychać, ponieważ gdy pocisk przelatuje gdzieś w pobliżu, to słychać takie furkotanie zamiast świstu.
Niedostabilizowany pocisk zachowa się nieco inaczej, choć nieco podobnie, będzie się kołysał, aż dojdzie do koziołkowania i tu już będzie identycznie, jak z pociskiem przestabilizowanym. Pocisk musi być na tyle optymalnie ustabilizowany żyroskopowo, żeby jego nos zawsze był skierowany w kierunku aktualnego kierunku lotu i to niezależnie w którym miejscu trajektorii balistycznej aktualnie znajduje się. Czyli pocisk musi być słabo stabilizowany, jednak wystarczająco dobrze, a więc nie za słabo, lecz tak na granicy.
Pocisk musi osiągnąć dobrą, a właściwie to wystarczającą stabilizację i ani trochę więcej. Tak ledwo, ledwo, aby wraz ze zwiększającą się odległością od wylotu lufy, powoli zmniejszała się ta stabilizacja. Tak żeby oś wzdłużna pocisku powoli zmieniała kierunek, aby nos pocisku mógł delikatnie opadać, podążając za aktualnym kierunkiem trajektorii lotu pocisku. Oś wzdłużna pocisku musi jakby delikatnie nurkować w kierunku ziemi, dostosowując swój kierunek, podążać za kierunkiem trajektorii toru lotu pocisku. Pocisk nie może cały czas lecieć z „nosem” zadartym do góry. W pewnym momencie trajektorii balistycznej, pocisk powinien zacząć zmieniać kierunek osi wzdłużnej w stronę ziemi.
W przypadku strzelania na odległości 100 do 200 metrów, pocisk leci jeszcze płasko, więc w takim przypadku może być dowolnie przestabilizowany i nie spowoduje to zauważalnych problemów. Optymalna stabilizacja pocisku ma fundamentalne znaczenie dla odległych strzałów, gdy tor lotu zaczyna przypominać asymetryczną parabolę.
Natomiast pocisk niedostabilizowany, już od samego wylotu z lufy może powodować problemy, podczas gdy pocisk przestabilizowany, dopiero w końcowym fragmencie trajektorii lotu.
Projektując lufę do karabinu snajperskiego dla formacji policyjnych, można zdecydowanie przestabilizować pocisk. Właściwie czym mocniej tym lepiej. Taki karabin będzie charakteryzował się, bardzo dużą celnością na bliskich dystansach, na większych odległościach, pocisk będzie bardzo szybko wytracał energię. Powodem będzie koziołkowanie pocisku, radykalnie zwiększające opory powietrza.
W przypadku formacji policyjnych, strzelających zazwyczaj na stosunkowo bliskich dystansach, do 100 metrów lub niewiele dalej, będzie to wyłącznie zaletą. Silnie przestabilizowany pocisk, jest znacznie bardziej odporny na uderzenie gazów wylotowych, podczas wychodzenia z przewodu lufy. Tak silna stabilizacja pocisku, powinna zapewnić lepszą celność na bliskich dystansach, dzięki większej odporności na czynniki destabilizujące pozycję pocisku w locie.
Prędkości obrotowe osiągane przez pociski są bardzo duże, a ich wartość łatwo jest obliczyć. Zazwyczaj te wartości mieszczą się w przedziale od 40 tys. obr/min. do aż 250 tys. obr/min.
Dla każdego pocisku a właściwie naboju, ponieważ ładunek prochowy też jest ważny a nawet długość lufy, należy stosować taki skok gwintu, który spowoduje optymalną prędkość obrotową dla określonego pocisku, lecącego z określoną prędkością i tu jest cała magia precyzyjnego strzelectwa.
Ten sam nabój wystrzelony z takiego samego karabinu, lecz z inną długością lufy nie będzie tak samo celny jak z lufą dobraną optymalnie
Zmieniając długość lufy zmieniamy również prędkość wylotową pocisku a więc w takich przypadkach należałoby zastosować, również inny skok gwintu. Może być ten sam pocisk a właściwie ten sam nabój, i w tym samym karabinie, lecz o różnych długościach luf, a pocisk może lecieć optymalnie, jednak pod warunkiem, że te lufy o różnej długości będą miały różne skoki gwintu, a więc obcięcie długiej lufy, tzw. obrzyn, spowoduje pogorszenie stabilizacji obrotowej pocisku, poprzez nieprawidłową wartość obrotową w stosunku do prędkości wylotowej. Każdy pocisk ma swoją optymalną prędkość obrotową w stosunku do prędkości lotu na danym odcinku balistycznej trajektorii lotu, czyli w stosunku do odległości od końca lufy, np. do 1000 metra, albo jeszcze dalej. Czym dalej tym większe ma to znaczenie.
Przez złą stabilizację, pocisk wysokoenergetycznej amunicji może nawet nie dolecieć do 1000 metra a ten sam pocisk wystrzelony z innego karabinu poleci np. na 4 km.
Pocisk poleci tym dalej, im dłużej będzie utrzymywał wysoki współczynnik balistyczny
Czyli jakość stabilizacji całego systemu, można optymalizować na podstawie pomiarów odległości maksymalnego dolotu pocisku. Czym większy dystans przeleci pocisk, tym dłużej utrzymywał wysoki współczynnik balistyczny, który jest zależny od profilu pocisku jak i oporu czołowego jaki stawia na CAŁEJ trajektorii lotu a nie tylko na początku swojej drogi. Pociska stawia najmniejszy opór czołowy, wyłącznie w sytuacji gdy jego oś podłużna jest styczna z osią kierunku lotu. Nawet najmniejsze odchylenie osi podłużnej pocisku od aktualnego kierunku jego lotu powoduje wzrost BC z powodu wzrostu oporów czołowych. Niestabilny lot, każde bujanie czy kołysanie pocisku w locie, powoduje zwiększenie oporów czołowych w trakcie lotu.
Pocisk wylatujący z lufy w początkowej części swojej trajektorii, będzie utrzymywał maksymalny możliwy współczynnik balistyczny dla określonego profilu pocisku, i to praktycznie niezależnie od jego prędkości obrotowej. Dopiero w dalszej części trajektorii lotu, gdy pocisk znajdzie się już w fazie opadu, siła stabilizacji żyroskopowej odgrywa decydującą rolę. Jeżeli stabilizacja będzie zbyt silna, to pocisk nie będzie chciał podążać osią podłużną pocisku za aktualnym, opadającym kierunkiem trajektorii lotu.
Pocisk którego oś wzdłużna będzie odchylona od aktualnego kierunku lotu, będzie stawiał dużo większe opory na trasie przelotu niż gdyby oś wzdłużna pocisku, była styczną z balistyczną trajektorią, czyli realną linią toru lotu. Pomimo nawet najbardziej optymalnego profilu pocisku, jego współczynnik balistyczny BC zostanie radykalnie zredukowany w dalszej części trajektorii lotu, w stosunku do początkowej części fazy lotu. Zarówno pocisk który ma bardzo dobry współczynnik balistyczny, jak i taki który ma niski współczynnik balistyczny, mogą być pociskami bardzo celnymi, jednak pocisk który ma bardzo dobry współczynnik balistyczny, ale na trasie przelotu będzie silnie zmniejszał się jego BC. nie będzie ani celny, ani nie poleci daleko, oraz będzie miał silny opad.
Można przyjąć, że pocisk o wysokim współczynniku balistycznym, prawie niezmiennym w trakcie lotu, będzie bardzo celnym pociskiem o dużej donośności. Jeżeli tak zoptymalizujemy cały system, czyli skok gwintu lufy do prędkości wylotowej, zależnej od wielkość ładunku prochowego i długości lufy, że uda się osiągnąć bardzo dużą donośność, to znaczy, że udało się nam osiągnąć bardzo stabilną wielkość współczynnika balistycznego, powodującą bardzo stabilny lot a zatem również bardzo wysoką powtarzalność trafień, czyli mały rozrzut pocisków.