Obturation
Inom området för skjutvapen och luftgevär betyder obturation nödvändig pipblockering eller passning av en deformerad mjuk projektil (obturation i allmänhet är att stänga en öppning) . En kula eller pellet , gjord av mjukt material och ofta med en konkav bas, kommer att flamma under värmen och trycket från avfyrning, fyller hålet och kopplar in pipans rifling . Mekanismen genom vilken en underdimensionerad mjukmetallprojektil förstoras för att fylla pipan är, för kulor med ihålig bas , expansion från gastryck inuti baskaviteten och, för kulor med solid bas, "störning" - den kombinerade förkortning och förtjockning som uppstår när ett formbart metallföremål träffas med våld i ena änden.
För hagelgevärssnäckor som har flera pellets som är mycket mindre än pipans hål, uppnås obturation genom att placera en plastvadd eller ett biologiskt nedbrytbart kort med samma diameter som pipan mellan drivmedelspulvret och pelletsen.
Ännu viktigare är att "obturation" hänvisar till verkan av ett mjukt metalliskt patronfodral som pressas utåt mot kammarväggarna av det höga trycket från de inre gaserna. Detta skapar en självtätande effekt som förhindrar att gaser läcker ut ur slutarmekanismen, utan att kräva ett komplext inbyggt tätningssystem. Denna svårighet med läckage var ett av de stora hindren för att tidigt använda det baklastande skjutvapnet , eftersom det sänkte trycket (och därmed hastigheten) och även skapade fara eller irriterande för skytten. Även om det fanns tidiga bakladdare för papper, ledde den självtäppande karaktären hos metalliska patroner (tillsammans med deras vattentäta natur) till att de snabbt och nästan universellt användes, trots deras mycket högre kostnad.
Obturation i skjutvapenammunition
Med hänvisning till skjutvapen och luftgevär är obturation resultatet av att en kula eller kula expanderar eller rubbas för att passa hålet, eller, när det gäller ett skjutvapen, av ett mässingshölje som expanderar för att täta mot kammaren vid avfyrningsögonblicket. I det första fallet förseglar detta både kulan i hålet och gör att kulan griper in i pipans gevär . I det andra fallet tätar det höljet i kammaren och förhindrar bakåtgående gaser mot bulten. Det tunna mässingshöljet förseglar lätt kammaren, även i lågtrycksomgångar som .22 CB , men att expandera eller rubba kulan tillräckligt för effektiv obturering kräver tillräckligt tryck för att deformera kulmaterialet. Formeln som används för att beräkna trycket som krävs för kulor med solid bas är:
| Material | BHN | Tryck | |
|---|---|---|---|
| (psi) | (MPa) | ||
| Rent bly | 5 | 7 110 | 49 |
| 1:20 plåt/bly | 10 | 14 200 | 98 |
| 1:10 plåt/bly | 11.5 | 16 400 | 113 |
| Ren koppar | 40 | 56 900 | 392 |
- Bullets Brinell-hårdhetstal (BHN) x 9,80665 N/kgf×10 6 mm²/m² = [ N /m²] = tryck i pascal
- Bullets BHN x 1422 = tryck i pund per kvadrattum
Omvandlingsfaktorn 1422 är matematiskt härledd för att omvandla trycket i kgf/mm² (enheterna som används för att mäta BHN) till lbf/in² (enheterna som används för att mäta patrontrycket). Det är:
- Omvandlingsfaktor = 25,4 (mm/in) x 25,4 (mm/in) x 2,2046 (lbf/kgf) ≈ 1 422.
Observera att det här numret endast ska användas med kulor av gjutet bly. Det gäller inte mantlade eller gaskontrollerade gjutna kulor. Nedan är ett diagram som innehåller olika kullegeringar, BHN och PSI som krävs för att expandera en kula till hålet:
Rent bly är mycket mjukt och kan utvidgas eller rubbas av de flesta skjutvapenpatroner, men trycket som krävs är högre än det som förekommer i de flesta luftvapen. För att tillåta blockering i luftgevär använder pellets mjuka legeringar eller flexibla polymerer i kombination med en tunn, konkav bas utformad för att expandera lättare. Vissa luftgevärsprojektiler är sammansatta av material som är hårdare än de mjuka legeringar som traditionellt förlitas på; dessa använder istället vanligen elastomerringar som kan ge tillräcklig obturation under tryck. Vissa skjutvapenammunition, såsom Foster-sniglar och wadcutterkulor med ihålig bas , använder också en ihålig bas för att tillåta kulan att expandera och anpassa sig till en pipans oregelbundenheter, även när kammartrycket sjunker när kulan färdas nerför pipan (se intern ballistik ) . Det är till exempel inte ovanligt att revolverpipor har en lätt förträngning i slutstycket där de träs in i revolverns ram; en ihålig baskula kommer att expandera för att fylla den större diametern på pipan efter att ha passerat genom förträngningen.
För att förhindra överdriven deformation i högtrycksgevär och magnumpistolpatroner täcks blykulor ofta med koppar eller annan hårdare legering. Dessa kulor är i allmänhet utformade för att komprimeras vid avfyring när de lämnar kammaren och går in i pipan. Detta tätar kulan till det inre av pipan och kopplar in geväret.
Samma principer gäller för artilleriammunition; vapen kategoriseras traditionellt (i engelsktalande länder) som "BL" eller "QF" (" baklastning " eller " snabbskjutning "). "BL"-pistoler är den äldre stilen och använder vanligtvis drivmedel som lagras i ett antal tygpåsar, vars antal kan justeras för att variera räckvidden i vissa fall, samt ett separat skal som rammas innan krutladdningen är placeras i slutstycket. Sjövapen med stor kaliber är traditionellt av typen "BL". Eftersom det saknas ett patronhylsa för att täta slutstycket, kräver dessa pistoler en komplex och stark slutarmekanism för att säkert täta slutstycket under avfyrning. "QF"-vapen var en senare utveckling, vanligtvis av liten till medelstor kaliber, och kom från behovet av snabbskjutande vapen för att motverka torpedbåtar och andra små, smidiga hot. En QF-pistol avfyrar ammunition med metallhölje, vanligtvis med granaten fäst vid den, som en enda enhet, precis som en skjutvapenpatron. Detta möjliggör en enklare slutstyckesmekanism, såsom en skjutblocksback, som i kombination med enklare ammunitionshantering och ramprocedurer tillåter en mycket högre eldhastighet. Större vapen är oftast BL-vapen, eftersom ammunitionen är så stor och tung att till och med lägga till ett metalliskt patronhylsa skulle lägga en hel del vikt och försvåra hanteringen, även om granaten och drivmedlet laddades separat. Det har dock funnits undantag; några tyska sjövapen under andra världskriget använde tygpulverpåsar med en tunn mässingsbassektion för att ge tätning till slutstycket utan att lägga för mycket vikt, liknande ett modernt plastskal med en "lågmässings" bas för försegling och utdragning.