д-р техн. наук, специалист в области теории принятия решений, прикладной статистики, надежности сложных систем, математического моделирования процессов внутренней баллистики, РФ, г. Москва
НОВЫЙ ПОДХОД К ПОСАДКЕ КАПСЮЛЕЙ В ПАТРОНЫ СПОРТИВНЫХ ВИНТОВОК
УДК 621.713.2:623.455.6.
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрена современная технология посадки капсюлей в патроны спортивных винтовок как задача сборки единого размерно-функционального узла «капсюль — донная часть гильзы». Показано, что традиционный критерий посадки капсюля «по ощущениям» или только по глубине ниже плоскости донца гильзы является недостаточным для матчевого снаряжения, поскольку одинаковая глубина посадки не гарантирует одинакового физического состояния капсюля. Ключевыми параметрами являются глубина капсюльного гнезда, высота капсюля до ножек наковальни, высота чашечки, выступание наковальни, масса и геометрия капсюля, состояние дна гнезда, сила прессовой посадки, а также фактический преднатяг наковальни.
На основе стандартов SAAMI, технических материалов K&M, Primal Rights и Accuracy One, исследований работы винтовочных капсюлей, а также собственных измерений посадок капсюлей и анализа размерных цепочек предложена физически обоснованная модель посадки капсюля. Показано, что корректная технология должна обеспечивать не просто посадку «ниже донца», а воспроизводимую схему: капсюль посажен до дна гнезда, ножки наковальни опираются на дно, после чего создаётся малый контролируемый преднатяг. Для нормально изготовленных капсюлей такой подход стандартизует рабочее положение наковальни и уменьшает разброс физического состояния капсюля, обеспечивая его однообразное срабатывание.
Отдельно рассмотрены ограничения этой технологии. Показано, что одинаковый дожим не должен использоваться как способ исправления дефектно собранных капсюлей с аномальной массой, необычной высотой, перекосом или нетипичным выступанием наковальни. Такие капсюли следует рассматривать как геометрические или массовые выбросы и исключать из матчевой партии. Для этого нужна сортировка капсюлей по массе, толщине и перекосам наковальни. На примере Federal 210M выполнены расчёты взаимного положения вершины наковальни, поверхности ударного состава и внутренней поверхности чашечки; показано, что в нормальном собранном капсюле маловероятна модель большого свободного зазора между наковальней и ударным составом. Также рассмотрена возможность обратного выдвижения капсюля к зеркалу затвора под действием давления только капсюльных газов до развития основного давления от пороха; показано, что этот процесс может быть дополнительным фактором нестабильности воспламенения при различии силы удержания капсюля в гнезде.
Сформулирована трёхуровневая технология контроля: максимум безопасности, матчевая посадка и контроль качества капсюлей и гильз. Сделан вывод, что современная технология посадки капсюлей должна включать контроль геометрии капсюльного гнезда, посадку до дна гнезда с малым воспроизводимым преднатягом, контроль силы удержания капсюля, а также отбраковку капсюлей с аномальной массой и геометрией. Такая технология не устраняет все причины разброса скорости, но позволяет исключить один из реальных и измеримых источников нестабильности — разброс физического состояния капсюля при срабатывании.
Статья будет полезна спортсменам-стрелкам, охотникам и всем любителям высокоточной спортивной стрельбы из нарезного оружия.
Работа выполнена в интересах мирового спортивного стрелкового сообщества по инициативе авторов и на их собственные средства, с использованием открытых источников информации.
ABSTRACT
The paper examines modern primer seating technology for sporting rifle cartridges as the assembly of a single dimensional and functional unit: the primer — case head system. It is shown that the conventional criterion of primer seating depth below the case head surface is insufficient for match reloading, because identical below-flush seating depth does not necessarily ensure the same physical state of the primer. The key parameters are primer pocket depth, primer height to the anvil feet, cup height, anvil protrusion, primer mass and geometry, the condition of the pocket bottom, press-fit retention force, and the actual anvil preload.
Based on SAAMI standards, technical materials from K&M, Primal Rights and Accuracy One, studies of rifle primer performance, the authors’ own Federal 210M measurements, and dimensional-chain analysis, a physically grounded primer seating model is proposed. It is shown that correct seating technology must provide not merely a primer seated “below flush,” but a reproducible sequence: the primer is seated to the bottom of the pocket, the anvil feet bear against the pocket bottom, and then a small controlled preload is applied. For properly manufactured primers, this approach standardizes the working position of the anvil and reduces variation in the physical state of the primer at the moment of ignition.
The limitations of this technology are also considered. It is shown that identical seating preload must not be used as a way to correct defective primers with abnormal mass, unusual height, tilted anvils, or atypical anvil protrusion. Such primers should be treated as geometric or mass outliers and excluded from a match lot. Using Federal 210M as an example, the relative positions of the anvil tip, priming compound surface, and inner cup surface are calculated; the results show that, in a normally assembled primer, a large free gap between the anvil and the priming compound is highly unlikely. The possible rearward movement of the primer toward the bolt face under primer-gas pressure alone, before the development of the main powder pressure, is also considered; it is shown that this process may become an additional source of ignition instability when primer retention force in the pocket varies.
A three-level control technology is formulated: minimum safety requirements, match-grade seating, and quality control of both primers and cases. It is concluded that modern primer seating technology should include control of primer pocket geometry, seating to the pocket bottom with a small reproducible preload, control of primer retention force, and rejection of primers with abnormal mass or geometry. This technology does not eliminate all causes of velocity spread, but it removes one real and measurable source of instability: variation in the physical state of the primer at ignition.
The article will be useful for competitive shooters, hunters, and all enthusiasts of high-precision rifle shooting. The work was carried out in the interests of the international sport shooting community on the authors’ own initiative and at their own expense, using open sources of information.
Ключевые слова: капсюль; капсюльное гнездо; посадка капсюля; донная часть гильзы; наковальня капсюля; преднатяг наковальни; Federal 210M; глубина посадки; ударный состав; разброс массы капсюля; спортивный патрон; матчевое снаряжение.
Keywords: primer; primer pocket; primer seating; case head; primer anvil; anvil preload; Federal 210M; seating depth; priming compound; primer mass variation; sporting cartridge; match reloading.
Введение
В современном мировом спорте даже при отличной физической подготовке и умении метко стрелять от первого места стрелка зачастую отделяет совсем незначительная разница в кучности или разбросе скорости, что заставляет искать резервы даже в лишнюю десятую долю МОА или в 2-3 м/с. Значительная доля в повышении кучности или уменьшении разброса скорости пули приходится на качество патрона, поэтому производители различных инструментов для релоадинга непрерывно ищут все новые резервы в повышении воспроизводимости сборки патронов в партии.
Часть таких резервов кроется в улучшении подготовки системы «донце гильзы-капсюль» и технологии посадки капсюлей. В стрелковом спорте уже давно признано влияние капсюля на скорость пули и вертикальную дисперсию точек попаданий, особенно на дальних дистанциях. Появились рекомендации сортировать их по массе или применять матчевые капсюли высокого качества [1]. Вместе с тем, конструкции и геометрии капсюля, капсюльного гнезда и посадки капсюля долгое время уделялось второстепенное внимание. Спортсмены и охотники использовали довольно простые инструменты и схемы капсюлирования винтовочных патронов, как и простые правила. Из практического опыта было известно, что капсюль нужно сажать в капсюльное гнездо гильзы до упора, а некоторые марки капсюлей нужно еще и «плющить». Но это делалось не для повышения кучности, а для исключения осечек. Для посадки использовали простые капсюляторы, которые сажали капсюли по тактильным ощущениям.
Исследования последних лет по изучению влияния на кучность параметров системы «капсюль - капсюльное гнездо» и практические наработки привели к пониманию, что стабильность работы капсюля связана со многими геометрическими и физическими параметрами- с рецептурой и массой ударного состава, с толщиной капсюля и геометрией посадки, глубиной капсюльного гнезда, посадкой капсюля до упора в дно гнезда и преднатягом. Это привело к появлению более совершенных капсюляторов, которые во многом меняют не только прежнюю технологию подготовки капсюльного гнезда и капсюля, но и сам подход к посадке капсюля.
Наиболее физически корректный подход к обеспечению воспроизводимости работы капсюля в настоящее время основан на учёте четырех величин: массы ударного состава, глубины капсюльного гнезда, геометрии конкретного капсюля и фактического преднатяга наковальни. Расстояние от поверхности донца гильзы до чашки капсюля, то есть, глубину посадки капсюля, не ставят на первое место по значимости влияния. Примерами реализации такого подхода являются капсюляторы 21st Century с регулируемой высотой штока и более сложные инструменты - K&M Primer/Gage, Primal Rights Competition Primer Seater (CPS), PCPS Derraco Engineering. В их использовании задача ставится одинаково: исключить влияние допусков по высоте капсюля и глубине гнезда и перейти от эмпирической посадки “на глаз” к измеряемой посадке капсюля на дно гнезда с заданным дополнительным дожимом.
Капсюлятор 21st Century имеет головку с «трещеткой», которая позволяет ступенчато регулировать высоту штока, отвечающую за глубину посадки капсюля. Инструмент K&M Primer/Gage представляет собой ручную систему посадки капсюлей с измерительным индикатором, в которой используются корпус с рукояткой и защитным экраном, сменный держатель гильзы под конкретный патрон, сменная посадочная наковальня, пьедестал для размещения капсюля, посадочный шток, который при закрытии рукоятки работает как зонд дна капсюльного гнезда, индикатор часового типа, шток которого опирается на капсюль и фиксирует относительное положение капсюля и дна гнезда. В инструкции K&M указано, что этот инструмент «исключает влияние переменных, связанных с производственными допусками по высоте капсюля и глубине капсюльного гнезда за счёт измерения глубины капсюльного гнезда и соотнесения этой величины с высотой капсюля». Это достигается тем, что посадочный шток находит дно капсюльного гнезда, а шток индикатора в этот момент опирается на сам капсюль.
Инструмент Primal Rights Competition Primer Seater (CPS) — это более сложная настольная система посадки капсюлей, включающая массивное основание, жёстко крепящееся к столу, рукоятку и механизм подачи капсюлей, держатель гильзы (совместим с держателями для Lee AutoPrime, 21st Century и Sinclair), сменные узлы под малые и большие капсюли, штангу посадки капсюля, ручной ползун-подаватель, трубку подачи капсюлей, регулировочное колесо с шагом 0,001″ на щелчок, внутренний жёсткий упор, ограничивающий глубину посадки.
Все упомянутые системы пытаются решить одну и ту же физическую задачу. Их цель — не просто посадить капсюль “на глаз” ниже донца, а привести к одному знаменателю разброс глубины капсюльного гнезда, разброс высоты капсюля, разброс выступания наковальни, уменьшив таким образом разброс в срабатывании капсюля и поджига пороха. Физически задача сводится к воспроизводимой величине преднатяга, которая в наибольшей степени отвечает за однообразное срабатывание капсюлей:
где
— фактическая глубина посадки капсюля ниже донца гильзы,
— глубина, соответствующая только касанию наковальни о дно гнезда. K&M задаёт
для малых капсюлей и
для больших, а Primal Rights позволяет вычислить и отстроить нужную глубину на основе реальной геометрии конкретного капсюля и гнезда.
Такая технология одновременно повышает требования к качеству донной части гильзы в целом, капсюльного гнезда, запального отверстия, самого капсюля, и к качеству посадки капсюля. Взамен она предлагает уменьшение разброса скорости пули в части, зависящей от системы «донная часть гильзы – капсюль – зеркальный зазор». Чтобы понять ее смысл, необходимо провести анализ всех размерных и технологических цепочек, действующих при подготовке капсюлей, капсюльного гнезда и посадке капсюлей.
Целью данной статьи являются исследования, позволяющие понять, какие параметры и в какой степени отвечают за стабильность срабатывания капсюлей и разброс начальной скорости пули, и усовершенствовать технологию сборки узла «донная часть гильзы – капсюль» для уменьшения разброса скорости пули и повышения кучности.
Материалы и методы
1. Донная часть гильзы
1.1. Устройство донной части гильзы под капсюль
В спорте и охоте в основном применяются две системы поджига пороха: Berdan и Boxer. Система Berdan — это система центрального воспламенения, в которой наковальня капсюля выполнена как часть донца гильзы, а воспламенение порохового заряда происходит через два или несколько запальных отверстий, расположенных вокруг этой наковальни [2]. Система Berdan не позволяет легко выбивать капсюль для перезарядки гильз, поэтому она в основном применяется для заводского производства патронов. В системе Boxer наковальня размещена в самом капсюле как отдельная деталь, а в гильзе выполнены цилиндрическое капсюльное гнездо для посадки капсюля и центральное запальное отверстие в массивной перемычке донной части, через которое продукты срабатывания капсюля проходят во внутреннюю полость гильзы, где и поджигают порох (рис. 1). Через это отверстие можно легко выбивать отработанный капсюль штоком при декапсюляции и перезаряжать патрон. Поэтому в спортивных патронах для перезарядки, как правило, используется система Boxer.
/Bogoslovsky1.files/image006.jpg)
Рисунок 1. Разрез гильзы с донной частью под капсюль Boxer
Для правильной посадки и стабильной работы капсюля важны шесть геометрических зон гильзы: наружная плоскость донца гильзы, закраина, дно и цилиндрическая поверхность капсюльного гнезда, перемычка и центральное запальное отверстие.
Наружная торцевая плоскость донца гильзы задаёт базу для измерения глубины капсюльного гнезда и глубины посадки капсюля ниже донца.
При отсутствии компенсаторов реальной базой для посадки капсюля по глубине служит не донце гильзы, а закраина гильзы, которая опирается на шеллхолдер капсюлятора.
Дно капсюльного гнезда служит опорной поверхностью для ножек наковальни и имеет запальное отверстие, соединяющее капсюльное гнездо с внутренним объёмом гильзы.
Цилиндрическая поверхность капсюльного гнезда центрирует капсюль при посадке, удерживает капсюль в гнезде прессовой посадкой и блокирует проникновение пороховых газов между поверхностями чашки капсюля и капсюльного гнезда.
Массивная перемычка донной части удерживает капсюльное гнездо геометрически стабильным, воспринимает часть давления при выстреле, отделяет капсюльную полость от внутреннего объёма гильзы, задаёт геометрию канала воспламенения через запальное отверстие.
Запальное отверстие — это одно центральное отверстие в дне капсюльного гнезда, через которое горячие газы и частицы от срабатывания капсюля проходят в основную полость гильзы, поджигая порох.
Точность изготовления этих элементов донной части гильзы зависит от технологии их изготовления и напрямую влияет на стабильность срабатывания капсюля.
1.2. Общая схема изготовления донной части гильзы.
В промышленном производстве латунной гильзы элементы донной части получают комбинацией холодного формообразования и отдельных доводочных и режущих операций [3]. Капсюльное гнездо, как правило, создаётся при операции формирования донной части гильзы: наружный пуансон, несущий маркировку донца и выступ для формирования гнезда, вдавливается в мягкую латунь, формируя одновременно маркировку, капсюльное гнездо и требуемую толщину донной перемычки. Операция формирования донной части является одной из самых критичных, потому что в ней нужно выдерживать несколько размеров: диаметр донной части, толщину донной части, размер и форму капсюльной полости, форму под закраиной, диаметр запального отверстия и общую длину гильзы [3].
Запальное отверстие системы Boxer является отдельным элементом. После формирования капсюльного гнезда через донную перемычку выполняется одно центральное отверстие, обычно пробивкой специальным штифтом.
Точность изготовления матриц и пуансонов, стадия их изношенности и точность их движений определяют размеры и качество поверхности донца гильзы, капсюльного гнезда и запального отверстия.
2. Капсюль Boxer
2.1. Устройство капсюля Boxer
Схема конструкции капсюля Boxer и схема его посадки в гильзу приведены на рис. 2.
/Bogoslovsky1.files/image008.jpg)
Рисунок 2. Схема устройства капсюля Boxer и схема посадки капсюля в гильзу
Капсюль Boxer состоит из чашечки, ударного состава, наковальни и, у многих производителей, бумажной или фольгированной прокладки между ударным составом и наковальней. NIST и NIJ определяют капсюль Boxer как узел из чашечки, ударной смеси, наковальни и покрывающего бумажного или фольгированного диска. В капсюле Boxer наковальня является частью самого капсюля, а не частью гильзы. Иногда сверху прокладки и наковаленки наносят защитный лак.
2.2. Общая схема изготовления капсюля.
Чашечки обычно изготавливаются из патронной латуни или стали методом вытяжки на прессах. После формообразования они галтуются для удаления острых кромок, а чашечки спортивных и охотничьих капсюлей часто никелируются для коррозионной стойкости. Наковальни изготавливаются отдельно из листовой латуни на вырубных прессах, где штампы формируют их трёхмерную лепестковую форму.
Ударный состав при сборке капсюля находится во влажном состоянии для снижения опасности обращения. Влажные таблетки ударного состава дозируются через зарядную плиту, затем из нее проталкиваются в чашечки. При сбросе влажной таблетки ударного состава в чашечку пуансон проходит через лист фольговой или специальной бумаги, вырубает из него диск, затем диск и пуансон вместе с таблеткой ударного состава входят в чашечку, и таблетка ударного состава уплотняется так, чтобы она заполнила дно чашечки. Основная функция прокладки — технологическая, то есть предотвращение прилипания влажного ударного состава к прессующему пуансону и стабилизация операции прессования. Но после сборки она остаётся в капсюле между ударным составом и наковальней, поэтому дополнительно выполняет роль разделительного и покрывающего слоя.
После этого наковальня запрессовывается так, что ее вершинка глубоко входит во влажный состав, а часть ножек остаётся выступающей над краем чашечки. При запрессовке наковальни выдерживается общая толщина капсюля, и между вершиной наковальни и дном чашечки, где создан «мостик» ударного состава, сохраняется заданная рабочая геометрия. При сборке капсюля более точно выдерживается его общая толщина, поэтому ее разброс, как и разброс толщины мостика состава, значительно меньше, чем разброс толщины чашки, наковальни и ударного состава, то есть каждого элемента сборки в отдельности.
Основную влагозащитную функцию выполняет уже лаковый герметик, который наносится после запрессовки наковальни и герметизирует поверхность ударного состава и прокладки.
3. Размерные и технологические цепочки донной части гильзы и капсюлей.
3.1. Нормативные требования и инженерный смысл стандартов
Наиболее удобным нормативным документом по винтовочным капсюлям и капсюльным гнёздам является SAAMI Z299.4-2025 [2, 15]. В таблице «Primers and Primer Pockets» для centerfire rifle SAAMI указывает, что капсюли должны быть посажены от уровня заподлицо до 0,008″ ниже поверхности донца гильзы. Там же приведены диапазоны размеров самих капсюлей и капсюльных гнёзд: для small rifle primer высота капсюля составляет 0,115–0,126″, глубина гнезда — 0,117–0,123″; для large rifle primer высота капсюля составляет 0,123–0,136″, глубина гнезда — 0,125–0,132″ [2].
Размеры на рис. 3 приведены по стандарту SAAMI для винтовочных капсюлей и капсюльных гнёзд [2, 15]. Требование по посадке относится к положению капсюля относительно плоскости донца гильзы. Эти значения следует интерпретировать правильно. Стандарт SAAMI задаёт прежде всего диапазон безопасной и взаимозаменяемой промышленной сборки. Он не утверждает, что любое значение в этом диапазоне будет оптимальным с точки зрения минимального ES/SD в матчевом патроне. Из-за допусков как самого гнезда, так и капсюля два патрона, формально одинаково соответствующие правилу «не выше донца и не глубже 0,008″», могут иметь разный фактический преднатяг наковальни. Следовательно, соблюдение стандартного окна посадки необходимо для надёжности и безопасности, но не является само по себе достаточным условием для минимального разброса скорости [1–5].
Отдельно было проверено, существует ли аналогичная общедоступная таблица C.I.P., где для винтовочных капсюлей типа Boxer была бы столь же явно задана глубина посадки относительно донца и все размеры с допусками. На официальной странице C.I.P. TDCC доступны таблицы размеров патронов и патронников, однако отдельной сводной таблицы по гнездам для капсюлей и посадочной глубине, аналогичной SAAMI, в ходе обзора обнаружено не было. Поэтому при инженерной оценке глубины посадки будем опираться на стандарт SAAMI и на прямое измерение фактической посадки и преднатяга, а не на предполагаемые вторичные интерпретации норм C.I.P. [1, 3, 9].
/Bogoslovsky1.files/image009.jpg)
Рисунок 3. Размеры винтовочных капсюлей и капсюльных гнёзд типов Small Rifle и Large Rifle по SAAMI
3.2. Фактические размеры и размерные цепочки донной части гильзы и капсюля
За измерительную базу по оси гильзы как правило берут наружную торцевую плоскость донной части гильзы. От нее отсчитывается глубина капсюльного гнезда и соответственно, допуски на нее. Однако, если не применяются компенсаторы, то при посадке капсюля фактической базой является фланец шеллхолдера капсюлятора, о который опирается закраина гильзы, а она может иметь свой разброс по толщине. С контролем допусков по глубине гнезда на новой гильзе есть и другие сложности, которые состоят в том, что оно как правило имеет сложный рельеф и измерение зависит от того, в какую точку дна уперся шток измерителя. Чтобы дно сделать плоским, нужно пройти его фрезой. Иногда кроме глубины требуется привести в соответствие требованиям и диаметр гнезда, который может быть овальный, некруглый с наплывами и меньшим по размеру. Нужно с помощью штангенциркуля, глубиномера, мерной пластины или приближениями выставить на фрезе нужную глубину, проверить ее на контрольной гильзе и не менять ее. При формовке гильзы и в процессе настрела глубина гнезда может измениться, поэтому желательно проходить гнездо этой же настроенной фрезой каждый цикл.
Размерная цепочка в гильзе очень проста, контролируется только глубина и диаметр капсюльного гнезда, а также ровность их поверхностей. Диаметр и высота запального отверстия не контролируются, с внутренней стороны гильзы оно только формуется фрезой для удаления наплывов и заусенец.
Капсюль является более сложным узлом. Размерные цепочки в капсюле можно рассматривать по диаметру и по оси капсюля. Диаметр чашки капсюля определяется диаметром матрицы и упругим возвратом после вытяжки. Если матрицы изготовлены точно, не слишком изношены, а материал капсюля не наклепан, этот размер имеет небольшой разброс.
Основной задачей является обеспечение требований к размерной цепочке по оси капсюля. Если за базу взять плоскость внешней поверхности чашечки, то первой в осевой размерной цепочке является толщина чашечки. Она определяется толщиной листа, из которого вырубаются заготовки для штамповки чашечки, и в пределах одной партии листов имеет также сравнительно небольшой разброс, но может отличаться от партии к партии листов. Высота чашечки связана с толщиной исходной металлической ленты. Чтобы контролировать высоту чашечки, нужно толщину ленты, из которой вырубается заготовка чашечки, держать в узких пределах. В работе [3] приводятся следующие спецификации толщины металла: для спортивного и охотничьего Small Rifle — 0,0205–0,0210″, для более толстого варианта Small Rifle military — 0,0240–0,0245″, для Large Rifle — 0,0265–0,0270″, а для наковален — 0,034–0,035″.
Это как раз те цифры, которые нам нужны для замыкания геометрической модели: производственный допуск на толщину исходной ленты для чашечки порядка ±0,00025″. При более толстой ленте нужно уменьшать диаметр вырубаемой заготовки, иначе чашечка получится выше; для Small Rifle при толщине 0,0240″ диаметр заготовки около 0,2433″, а при толщине 0,0246″ — уже около 0,2408″, чтобы получить чашечку той же высоты.
В работе [3] указаны размеры наковален и пустых чашечек. Для винтовочных капсюлей Small Rifle приводятся такие размеры: наружный диаметр чашечки 0,1745–0,1750″, внутренний диаметр чашечки 0,1505–0,1510″ высота чашечки 0,110–0,115″; наружный диаметр наковальни 0,1510–0,1515″, высота наковальни 0,083–0,086″. Для Large Rifle: 0,2103–0,2108″; 0,1827–0,1832″; 0,115–0,123″; 0,1836–0,1842″; 0,083–0,086″. Это не современные допуски SAAMI на готовый капсюль, а производственные размеры деталей капсюля, приведённые в работе [3]. Но они принципиально важны: разброс высоты пустой чашечки 0,005″ для Small Rifle и 0,008″ для Large Rifle больше, чем типичный матчевый преднатяг наковальни 0,002–0,003″. Поэтому без учёта конкретной геометрии капсюля невозможно строго утверждать, что одинаковая посадка ниже донца даст одинаковый преднатяг.
В открытых обсуждениях широко воспроизводится таблица James Calhoon “Primers and Pressure” [16], где он разобрал разные капсюли и измерил толщину чашечки, диаметр и высоту чашечки. Это практические измерения конкретных капсюлей, но они очень полезны для понимания реального диапазона различий между брендами.
Small Rifle по Calhoon
|
Капсюль |
Толщина чашечки |
Диаметр чашечки |
Высота чашечки |
|
CCI 400 |
0,020″ |
0,1753″ |
0,109″ |
|
CCI 450 |
0,025″ |
0,1750″ |
0,113″ |
|
CCI BR4 |
0,025″ |
0,1755″ |
0,109″ |
|
Federal 200 |
0,019″ |
0,1757″ |
0,111″ |
|
Federal 205M |
0,0225″ |
0,1744″ |
0,1075″ |
|
Remington 6½ |
0,020″ |
0,1753″ |
0,109″ |
|
Remington 7½ |
0,025″ |
0,1752″ |
0,110″ |
|
Winchester SR |
0,021″ |
0,1750″ |
0,109″ |
Отсюда видно:
то есть межтиповой разброс номинальной толщины чашечки Small Rifle составляет
Высота чашечки Small Rifle по этой таблице
то есть разброс между измеренными типами: /Bogoslovsky1.files/image013.png)
Large Rifle по Calhoon
|
Капсюль |
Толщина чашечки |
Диаметр чашечки |
Высота чашечки |
|
CCI 200 |
0,027″ |
0,2112″ |
0,118″ |
|
CCI 250 |
0,027″ |
0,2113″ |
0,118″ |
|
Federal 210 |
0,027″ |
0,2120″ |
0,117″ |
|
Remington 9½ |
0,027″ |
0,2100″ |
0,119″ |
|
Winchester LR |
0,027″ |
0,2114″ |
0,121″ |
|
Winchester Magnum |
0,027″ |
0,2114″ |
0,121″ |
Для Large Rifle у Calhoon все приведённые чашечки имеют толщину:
Но высота чашечки различается:
то есть межтиповой разброс высоты:
Calhoon сам делает вывод, что у Small Rifle толщина чашечки сильно различается и влияет на устойчивость к проколу и давлению, тогда как у Large Rifle все приведённые капсюли выглядят близкими по толщине чашечки.
Есть и пользовательские измерения высоты уже собранных капсюлей. Например, в обсуждении Cast Bullet Association участник пишет, что измерял высоту стандартных Large Rifle капсюлей микрометром Starrett и получил разброс 0,120–0,1237″, при этом Federal 210M выглядели более регулярными, около 0,121″. Это не лабораторный стандарт, но это полезное практическое свидетельство, что реальный разброс высоты собранных капсюлей может быть порядка нескольких тысячных дюйма. Однако в этих замерах возможна ошибка. Если такой капсюль посадить в гнездо высотой 0,125–0,132″, то для преднатяга, чтобы остаться в допуске 0,008″ по стандарту SAAMI, не останется рекомендуемых 0,003″, а в некоторых сочетаниях наковальни вообще не коснутся дна. Наши замеры высоты капсюлей Federal 210M дают другое среднее значение - 0,126–0,128″.
В обсуждениях Sniper’s Hide также подчёркивается, что нужно измерять отдельно полную высоту капсюля, высоту чашечки между ножками наковальни и по разности получать выступание наковальни. Там же приведён практический пример: если глубина гнезда 0,125″, полная высота капсюля 0,121″, а высота чашечки 0,113″, то диапазон посадки между касанием наковальни дна гнезда и практически полным дожимом составляет около 0,004–0,012″ ниже донца.
Мы измеряли отдельно высоту капсюля в сборке, высоту наковальни, высоту пустой чашечки и оценивали среднее значение, средние квадратические отклонения, и по ним среднее и среднеквадратическое значение выступания наковальни. Таким способом получали данные по выступанию наковальни и связи с высотой чашечки. Формально:
где:
— выступание наковальни над чашечкой,
— полная высота капсюля до вершины ножек наковальни,
— высота самой чашечки. Поэтому разброс высоты чашечки напрямую входит в расчёт выступания наковальни и допустимого диапазона дожима наковальни после того, как лапки наковальни коснулись дна гнезда.
В обсуждении Sniper’s Hide один из участников рекомендует измерять полную высоту капсюля и высоту самой чашечки «между ножками наковальни», чтобы получить выступание наковальни; он также сообщает, что у CCI наковальни могут выступать примерно на 0,010–0,020″, тогда как у Federal — примерно на 0,002–0,005″. Это пользовательские данные, не официальный допуск, но они хорошо показывают, почему универсальное правило посадки для всех капсюлей опасно упрощает задачу.
Следующим элементом в осевой размерной цепочке идет высота ударного состава. Она определяется разбросом массы и плотности (рецептуры) ударного состава, и в некоторой степени разбросом усилия запрессовки или хода пуансонов. По данным работы [3] для малых капсюлей средняя масса сухой таблетки в выборке из 10 штук должна лежать примерно в диапазоне 0,325–0,425 gr. Для больших капсюлей диапазон средней массы сухой таблетки составляет 0,55–0,65 gr. Это сравнительно большой разброс. В статье [1] указано, что для Federal GM205M масса ударного состава составила 0,355 gr, а СКО массы состава — 0,0145 gr . Тогда масса состава с вероятностью 68% лежит в диапазоне 0,34–0,369 gr, а с вероятностью 95% — в диапазоне 0,326–0,384 gr. Без сортировки диапазон массы состава для этих капсюлей оценён примерно, как 0,278–0,401 gr с вероятностью 95%. Для Federal GM210M средняя масса ударного состава 556 gr, а СКО – 0,022 gr.
Плотность запрессовки влажного ударного состава, а также разницу по объему в усыхании влажного и сухого состава в открытых источниках производителей мы не нашли. Из других источников плотность состава можно принять очень приблизительно как 2 г/см3. Исходя из представленных цифр, можно оценить среднюю толщину ударного состава для капсюля Federal 210M при принятой плотности 2 г/см3 как
а при разбросе массы состава ±2σ разброс толщины состава будет hmix ≈ 0,98-1,15 мм. Фольговая прокладка сверху состава достаточно тонкая, и разброс ее размера можно не учитывать.
Следующий критический элемент в размерной цепи – наковаленка. Сопоставление разбросов размеров чашечки и наковаленки с разбросом толщины капсюля в сборке показывает, что полная высота капсюля контролируется технологически значительно жёстче, чем высота чашечки и высота наковальни по отдельности. Это означает, что на стадии сборки капсюля производитель, вероятно, контролирует именно итоговую высоту собранного капсюля, а разброс отдельных деталей частично компенсируется глубиной установки наковальни. Математически это можно записать через ковариацию. Если полная высота задаётся как
где
— выступание наковальни из чашечки, то
/Bogoslovsky1.files/image023.png)
Чтобы
была малой при большой
, величина
должна быть связана с
отрицательной ковариацией. Иными словами, если чашечка выше, наковальня должна быть посажена в нее глубже, чтобы итоговая высота капсюля оставалась в более узком диапазоне. При этом разброс в толщине ударного состава и граница его поверхности вообще не участвуют в этой размерной цепочке. Вершинка наковальни погружается во влажный ударный состав меньше или глубже относительно поверхности состава, и размер «мостика» ударного состава между дном чашечки и вершинкой наковальни определяется как результат взаимодействия толщин чашечки, наковальни и капсюля в целом, то есть, только разбросом толщин чашечки, наковальни и разбросом общей толщины капсюля.
Измерения конкретной партии капсюлей Federal GM210M дают следующие цифры: средняя высота капсюлей, чашечки, наковаленки и их разброс равны:
;
;
, где:
— полная высота собранного капсюля;
— высота чашечки капсюля;
— высота наковальни;
=
— толщина наковальни
— толщина чашечки. Разбросом толщин материала чашки и наковаленки в пределах одной партии можно пренебречь в размерной цепочке, а их средние значения для капсюлей Federal GM210M равны:
,
, где
— толщина материала чашечки, а
—толщина наковальни. При этом значение
для чашечки является хорошо воспроизводимым открытым справочным значением для Large Rifle капсюлей, включая Federal GM210M; значение
для наковальни следует указывать как собственное измерение авторов по конкретной партии Federal GM210M, поскольку открытых заводских допусков именно на толщину наковальни GM210M найти не удалось. Толщина выступания наковальни из чашки по нашим замерам равна 0,0127″-0,0115″ = 0,0112″ при высоте наковальни 0,08″. Толщину и разброс прокладки не учитываем.
Таким образом, в сборке капсюля важный размер – толщина «мостика» ударного состава между чашкой и вершинкой наковальни – определяется взаимодействием разбросов высоты наковаленки по вершинке, толщины чашечки и высоты капсюля в сборке.
На рис. 4 представлена схема взаимодействия допусков на ударный состав, капсюль и наковаленку для капсюля Federal GM210M. Из рисунка видно, что среднее значение координаты поверхности ударного состава смещено существенно дальше среднего значения координаты вершины наковальни, а перекрытие их распределений крайне мало. То есть, вершинка наковаленки погружена под поверхность ударного состава настолько глубоко, что при любых сочетаниях высоты состава и наковаленки в пределах допусков она всегда находится внутри состава. Это означает, что технологическая сборка капсюля в норме обеспечивает не свободный зазор между поверхностью состава и вершинкой наковальни, а контактную схему, при которой вершина наковальни глубоко погружена в ударный состав уже в исходном состоянии. Вместе с тем, поскольку сборка капсюля велась во влажном состоянии состава, при его усыхании вершинка и состав могут разделиться по сложному профилю поверхности наковальни, и между ними может образоваться небольшой технологический зазор. Следовательно, при посадке капсюля в гильзу основное значение имеет не устранение некоего «внутреннего пустого зазора» между вершинкой наковальни и плоской поверхностью ударного состава внутри капсюля, а обеспечение воспроизводимой посадки капсюля до упора в дно гнезда и «досадки» наковальни внутрь чашки для устранения вохможного технологического зазора по сложному контуру состава и наковальни, который может образоваться из-за усушки ударного состава. Но не настолько сильной «досадки», чтобы мостик мог разрушиться. Мы, к сожалению, не смогли найти данные по пластичности, упругости и хрупкости ударного состава, чтобы оценить вероятность его разрушения от задвигания наковальни в чашку при посадке капсюля.
/Bogoslovsky1.files/image043.png)
Рисунок 4. Распределение положения вершины наковальни и поверхности ударного состава капсюлей Federal GM210M
Покажем, как взаимодействуют размеры капсюля, наковальни, чашки и поверхности ударного состава. Для расчёта принята толщина дна чашечки и ее разброс: 0,0270 ± 0,0010″. На рис. 4 начало шкалы 0.00 мм слева внизу — это поверхность чашечки. Справа ближе к этой отметке расположено распределение координаты вершины наковальни: среднее около +0,017″. Еще правее расположено распределение координаты поверхности ударного состава: среднее около 0,042″. Видно, что эти распределения сильно разнесены. Это говорит о том, что вершинка наковаленки практически во всех случаях достаточно глубоко погружена под поверхность запрессовки состава, когда он еще был влажным и пластичным, и вероятность того, что в каком-то капсюле она не достает до поверхности состава, ничтожно мала.
Также ничтожно мала вероятность, что в нормальной сборке с выступанием наковаленки ее вершинка коснется чашки. Покажем, что вероятность того, что при нормальной сборке вершинка наковаленки не упрется в дно чашки и между ними всегда будет мостик ударного состава. На рис. 5 представлено пересечение координат вершинки наковаленки и внутренней поверхности чашечки при штатной посадке наковаленки в чашечку.
/Bogoslovsky1.files/image044.png)
Рисунок 5. Пересечение плотностей распределения координат вершинки наковаленки и внутренней поверхности чашечки (0 – внешняя поверхность чашечки)
Средние значения и распределения координат внутренней поверхности чашечки и вершинки наковаленки разделены очень сильно; средний зазор получается около 0,0158″, вероятность положительного зазора, то есть, существования мостика, практически стопроцентная. То есть, при штатной сборке капсюля вероятность того, что наковаленка вершинкой упрется в чашку, а между ней и чашкой совсем не будет ударного состава, практически равна нулю. Между ними при любом сочетании их размеров и размера капсюля в сборке всегда будет мостик из ударного состава. Оценка разброса толщины мостика ударного состава между внутренней поверхностью чашечки и вершиной наковальни для капсюля Federal GM210M равна B0 ≈ 0,004–0,008″. Средняя толщина мостика ударного состава между внутренней поверхностью чашечки и вершиной наковальни в собранном капсюле составляет примерно B0 ≈ 0,0158′′. После нормальной матчевой посадки с преднатягом 0,003′′ B ≈ 0,0128′′. Такая же низкая вероятность того, что при заводской сборке ножки наковальни окажутся полностью утопленными в чашку. Они всегда будут выступать из чашки.
Малый преднатяг порядка 0,003′′ для большого капсюля уменьшает мостик, но не переводит его в опасную область. Однако кроме среднего значения, нужно бы задать и допустимый диапазон разброса преднатяга, например, 0,001–0,005′′, который страхует и от недостаточного преднатяга, и от опасного пережима. Так, полное утопление наковальни в чашечку резко уменьшает мостик до порядка 0,004′′ и уже может приводить к частичному разрушению нормальной геометрии у заметной доли капсюлей. При полном утоплении наковаленки внутрь чашечки при посадке капсюля со слишком большим усилием распределения координат шашки и наковальни уже заметно перекрываются (рис. 6).
/Bogoslovsky1.files/image045.png)
Рисунок 6. Пересечение плотностей распределения координат вершинки наковаленки и внутренней поверхности чашечки при полном утоплении наковаленки внутрь чашечки (нуль – кромка чашечки и уровень лапок наковальни
Средний зазор между вершинкой, полностью утопленной в чашку наковаленки и внутренней поверхностью чашечки получается около 0,0038″, а вероятность положительного зазора — около 89%. Из этого графика следует, что если слишком сильно давить на капсюль и полностью вдавливать наковальню внутрь чашки, то вершинка каждой десятой наковаленки коснется внутренней поверхности чашечки раньше, чем она полностью утопится в чашечку. Фактически мостик ударного состава между чашкой и наковальней в половине случаев полностью утопленной наковальни будет разрушен.
Эти расчеты и замеры показывают, что капсюль всегда поставляется с выступающей из чашечки наковаленкой, в свою очередь наковаленка сильно утоплена в ударный состав, но никогда не касается дна чашки. И одной из задач посадки капсюля является сохранение этой заводской настройки, а именно, подвинуть немного наковаленку внутрь чашки, чтобы устранить возможный зазор по поверхности наковаленки и ударного состава, возникший при усыхании состава, при этом не пережать капсюль, чтобы наковальня полностью не утопилась в чашку и не разрушила мостик ударного состава между чашкой и вершиной наковальни. Среднее расстояние между наковаленкой и внутренней поверхностью чашечки, которое пробивает при пластической деформации от удара бойка внутренняя поверхность чашки капсюля, до касания вершинки наковальни при полном ее утоплении в чашку составляет для капсюля Federal GM210M 0,004″ дюйма. В правильно собранном и правильно посаженном капсюле независимо от разброса массы состава и металлических деталей капсюля толщина мостика состава между чашкой и вершиной наковальни в том месте, где бойком наносится удар, достаточно стабилизирована. Однако ее легко нарушить при неправильной посадке капсюля.
В книге [3] подчёркивается, что для капсюля критичны диаметр, высота и форма наковальни, а также согласование высоты чашечки и высоты наковальни, и что часть ножек наковальни должна выступать над краем чашечки, но одновременно должен сохраняться правильный зазор между остриём наковальни и дном чашечки. Это как раз подтверждает мысль: выступание наковальни — не случайная декоративная величина, а часть внутренней геометрии капсюля. Разброс выступания наковальни может быть вызван несколькими причинами:
где
— выступание наковальни из чашечки,
— высота чашечки,
— геометрия наковальни,
— высота спрессованной таблетки ударного состава,
— масса состава,
— толщина прокладки,
— глубина запрессовки наковальни. Иными словами, выступание наковальни не следует автоматически считать только следствием разной массы ударного состава. Оно может отражать и нормальные технологические допуски, и отклонения сборки, и замысел конструктора и технолога.
3.3. Размерные цепочки в системе «донная часть гильзы – капсюль»
Донная часть гильзы под капсюль Boxer как входной узел включает несколько функциональных элементов: поверхность донца гильзы, боковую поверхность и дно капсюльного гнезда, донную перемычку, центральное запальное отверстие, закраину гильзы.
Поверхность донца гильзы служит измерительной базой при измерении глубины гнезда. От неё отсчитывают глубину капсюльного гнезда и глубину посадки капсюля ниже донца. SAAMI задаёт глубину гнезда и требование по посадке: капсюль должен находиться от заподлицо с донцем (0,000″) до
ниже плоскости донца гильзы.
Закраина гильзы служит базой при посадке капсюля капсюлятором. Между этими двумя базами существует статистическая связь, определяемая разбросом толщины закраины в месте ее контакта с шеллхолдером и плотностью контакта шеллхолдера с закраиной.
Боковая поверхность капсюльного гнезда задаёт посадочную полость под капсюль по диаметру, обеспечивая прессовую посадку с натягом. Для малых винтовочных капсюлей предельный геометрический натяг по диаметру можно оценить так:
Для больших винтовочных капсюлей:
Этот натяг важен: он удерживает капсюль в гнезде, влияет на усилие посадки и на то, насколько плавно капсюль доходит до дна гнезда, а также на то, как двигается капсюль при выстреле.
Дно капсюльного гнезда служит опорой для ножек наковальни капсюля. Дно должно быть плоским для исключения перекоса капсюля при посадке.
Центральное запальное отверстие соединяет капсюльное гнездо с внутренней полостью гильзы.
Капсюль Boxer сам является малым сборочным узлом. Стрелок имеет дело с капсюлем в сборке, внутрь него он заглянуть не может. Для нашей задачи, кроме массы капсюля, особенно важны три размера капсюля:
— высота чашечки капсюля;
— высота капсюля от наружного дна чашечки до нижней точки ножек наковальни;
— выступание ножек наковальни относительно края чашечки. Ножки наковальни в нормальном капсюле, как мы уже отметили выше, выступают из чашечки не случайно. Это необходимо для того, чтобы при посадке капсюля в гнездо ножки наковальни могли упереться в дно капсюльного гнезда и при нажатии на капсюль с большей силой могли немного подвинуться внутрь чашки. Небольшое перемещение наковальни внутрь чашечки создаёт рабочий преднатяг, устраняя возможный зазор в мостике ударного состава между поверхностью состава и вершинкой наковальни.
Таким образом, при снаряжении спортивного патрона капсюль и донная часть гильзы, каждый из которых имеет собственные геометрические допуски и собственную внутреннюю размерную цепочку, должны рассматриваться как два заранее изготовленных узла для последующей размерной состыковки. Задача операции посадки капсюля состоит не в том, чтобы установить капсюль на некоторую глубину ниже поверхности донца, и не в том, чтобы посадить капсюль до дна гнезда и «расплющить» чашку, загнав при этом наковальню полностью внутрь чашки, а в том, чтобы правильно соединить эти два узла, каждый из которых имеет разброс своих геометрических размеров, в общую систему «донная часть гильзы» + «капсюль» → «единый узел капсюль - гильза», обеспечив максимальную стабильность срабатывания. Разброс размеров каждого узла играет в их правильном соединении большую роль. Так, при разбросе толщины закраины гильзы 0,006″ и более обеспечить без компенсатора преднатяг 0,002–0,003″ после посадки капсюля до дна весьма проблематично, а если еще добавляется разброс толщины капсюля 0,004″ и более, глубины гнезда 0,004″ и более, то и невозможно.
В этой размерной цепи посадки капсюля нужно знать глубину капсюльного гнезда, высоту конкретного капсюля до ножек наковальни и величину предполагаемого дожима капсюля после касания ножками наковальни дна гнезда. Обозначим:
— глубину капсюльного гнезда от поверхности донца до дна гнезда;
— высоту капсюля от наружного дна чашечки до ножек наковальни;
— глубину посадки наружного дна капсюля ниже поверхности донца. Тогда момент, когда ножки наковальни только касаются дна капсюльного гнезда, задаётся условием:
Отсюда:
Здесь
— глубина посадки, при которой наковальня только коснулась дна гнезда, но ещё не получила дополнительного преднатяга. Фактический преднатяг наковальни:
Подставляя выражение для
, получаем:
Если раскрыть высоту капсюля через высоту чашечки и выступание наковальни,
то
Эта формула является ключевой для всей модели посадки капсюля, если разброс толщины закраины компенсирован. Она показывает, что одинаковая посадка капсюля ниже донца не означает одинакового преднатяга наковальни. На фактический преднатяг влияют одновременно
Поэтому при разбросе глубины капсюльного гнезда, высоты чашечки или выступания наковальни одинаковая глубина посадки относительно донца может давать разный физический режим работы капсюля.
Один из вопросов, который возникает при такой технологии посадки капсюля, что важнее: одинаковый преднатяг или одинаковая глубина посадки капсюля относительно донца гильзы? Если у высоты капсюля есть разброс, то он неизбежно проявится или в разбросе расстояния от дна капсюля до лапок наковальни, или в разбросе глубины капсюля относительно поверхности донца гильзы. Нужно сказать, что мы рассматриваем малые изменения размеров. Конечно, если капсюльные гнезда очень сильно отличаются по глубине, может возникнуть ситуация, когда капсюль будет слишком сильно утоплен в гнездо и боек просто не дотянется до его поверхности, чтобы произвести удар с нужной силой, а если он выступает над поверхностью донца гильзы, то это даже опасно. Но если глубина гнезда правильно отформована фрезой и разброс глубины посадки капсюля относительно донца гильзы лежит в пределах требований стандарта SAAMI 0–0,008″ и определяется, по сути, только разбросом толщины капсюля, считается, что касание ножками дна гнезда и одинаковый преднатяг имеют приоритет перед одинаковой глубиной посадки капсюля относительно донца гильзы.
Новая технология предлагает подготовить капсюльное гнездо фрезой, дослать капсюль до упора в дно гнезда и после этого сделать контролируемый преднатяг капсюля, уменьшив его толщину за счет более глубокой посадки наковаленки в чашку на 0,002–0,003″ (в зависимости от типа капсюля). Разберем смысл этих действий.
Стандарты SAAMI определяют в основном параметры безопасности. Если состыковать крайние значения размеров в размерных цепях, то получится очень большое различие. Фактическое различие меньше. Официальные производственные допуски конкретных современных производителей на толщину стенки чашечки, высоту пустой чашечки и разброс толщины ленты обычно не публикуются. В открытом доступе есть три уровня данных: старые производственные ориентиры по изготовлению капсюлей [3], официальный стандарт SAAMI [2] по размерам уже собранных капсюлей и капсюльных гнёзд, а также разборы и измерения готовых капсюлей стрелками и авторами вроде James Calhoon [16]. Их нужно разделять по статусу.
Формула «досадить до дна гнезда и затем одинаково дожать» в целом соответствует распространённой матчевой практике, но её нельзя подавать как абсолютный закон, одинаково верный для любой геометрии капсюля и любого происхождения разброса. Более точная формулировка: нужно обеспечить контакт ножек наковальни с дном капсюльного гнезда и небольшой контролируемый преднатяг, но величина этого преднатяга должна оставаться малой и не должна использоваться для “исправления” явно дефектно собранного капсюля.
3.4. Уточнение модели размерной цепочки
При измерении глубины капсюльного гнезда штангенциркулем или глубиномером базой является поверхность донца гильзы и глубина гнезда измеряется как
Но при посадке капсюля CPS или 21st Century гильза устанавливается в держатель (шеллхолдер), и положение гильзы относительно посадочного штока определяется не поверхностью донца, а тем, как гильза опирается в держателе на закраину (проточку).
Вряд ли многие спортсмены задумывались о том, что при посадке капсюля ручным капсюлятором высота выступания штока капсюлятора согласуется не с поверхностью донца гильзы, а с поверхностью закраины гильзы, которая опирается на фланец шеллхолдера. А у закраины есть свой разброс толщины, и в наших замерах партии гильз из 100 штук он составил более 0,006″. Поэтому разброс глубины посадки капсюля относительно донца гильзы зависит не только от точности инструмента и толщины капсюля, но и от разброса толщины закраины, а точнее, от разброса размера пары «закраина-шеллхолдер», то есть, от толщины этой опорной части.
Именно на это указывает F-Class Products в описании модернизации CPS: штатный CPS имеет регулируемый упор, задающий, насколько глубоко капсюль досылается относительно закраины гильзы, и если толщина закраины меняется, то меняется и фактическая глубина посадки капсюля. Те формулы размерной цепочки, которые предложены выше, предполагали наличие компенсатора типа F-Class Products Priming Plate Upgrade, который нивелирует разницу в толщине фланцев гильз. Если такого компенсатора нет, возникает еще одна переменная – толщина фланца.
Введём следующие величины:
— глубина капсюльного гнезда, измеренная от поверхности донца до дна гнезда;
— высота капсюля от наружного дна чашечки до ножек наковальни;
— фактическая глубина посадки капсюля ниже поверхности донца; /Bogoslovsky1.files/image069.png)
— фактический преднатяг наковальни;
— толщина закраины или опорной части гильзы, то есть расстояние от поверхности донца до той поверхности, по которой гильза базируется в держателе;
— настройка CPS, задающая конечное положение посадочного штока относительно опорной базы держателя. Для инструмента, который сажает капсюль относительно поверхности донца, можно было бы писать:
Но для штатного CPS и 21st Century фактическая глубина посадки относительно донца определяется через базирование по закраине:
Тогда фактический преднатяг равен
Итоговая уточненная формула преднатяга:
/Bogoslovsky1.files/image073.png)
Это ключевое уравнение для CPS без специальной компенсации толщины закраины. Физический смысл знаков в формуле. Из этой формулы следует:
то
есть более высокий капсюль даёт больший преднатяг, более глубокое капсюльное гнездо уменьшает преднатяг, более толстая закраина или большая толщина опорной части гильзы увеличивает преднатяг при той же настройке CPS, если она остаётся постоянной.
4. Модель срабатывания системы «капсюль-донная часть гильзы – зеркальный зазор»
Размерная цепочка проявляется в стабильности работы капсюля не только при посадке, но и в процессе его срабатывания. При ударе бойка по капсюлю материал чашки под ним пластически сминается и импульсно прижимает ударный состав к вершинке наковальни. Если наковальня жестко упирается лапками в дно гнезда, она не сдвинется от удара бойка, и ударный состав окажется в буквальном смысле между «молотом и наковальней». Если же капсюль не досажен до дна капсюльного гнезда, не уперся лапками наковальни в дно, при ударе бойка наковальня подвинется, смягчив удар, то почти гарантированно произойдет осечка. Если мостик ударного состава по оси удара не разрушен и не отслоился, если нет никаких демпфирующих механических движений деталей капсюля или капсюля в целом, то состав от удара штатно воспламеняется. Но состав может растрескаться и разрушиться при чрезмерном давлении на капсюль при посадке и задвигании наковальни внутрь чашки, и также может отслоиться при усыхании после того, как в него, когда он был влажный, впрессовывалась вершинка наковальни. Производитель уже не может контролировать этот процесс, но логично, что для приведения капсюля в рабочее состояние его лучше немного дожать после того, как лапки наковальни коснулись дна гнезда, исключив зазор между вершинкой наковальни и усохшим составом. Здесь работает принцип: чтобы ударный состав срабатывал однообразно, нужно, чтобы размер мостика состава между чашкой и наковальней был стабильным, а между составом и металлическими деталями не было никаких плавающих зазоров и подвижных частей. Понятно, что на воспламенение состава окажет влияние еще локальный разброс по рецептуре ударного состава и силе удара бойка, но мы на это уже не влияем при посадке капсюля. А обеспечить упор капсюля в дно гнезда и нужный преднатяг наковальни можем.
Отсюда следует объяснения трех простых требований:
(1) капсюль должен коснуться дна гнезда, чтобы прочно упереться в него лапками наковальни, которая не должна сдвигаться при ударе бойка;
(2) после касания дна его нужно еще немного дожать, чтобы исключить небольшой технологический зазор в перекосе лапок наковальни и по контуру соприкосновения поверхности наковальни и состава;
(3) не стоит сильно пережимать капсюль при посадке, чтобы не разрушить ударный состав между вершинкой наковальни и чашкой (рис. 7).
На этих трех требованиях основан новый подход к подготовке системы «донная часть гильзы – капсюль» и посадке капсюля, и реализующие его инструменты.
Однако есть еще одно требование, которое направлено на обеспечение стабильности срабатывания капсюля. Может ли чашка сдвинуться и «наехать» на наковальню не при посадке капсюля, а при ударе бойка? Чашка с правильной прессовой посадкой вряд ли сдвинется в капсюльном гнезде, импульс удара бойка не передастся в достаточном количестве в пластичном металле на периметр опоры капсюля, а пойдет на сминание пластичного материала под бойком. Само по себе это не критично, но, если в одном случае чашка сдвигается, а в другом нет, это нарушает стабильность срабатывания капсюля. Расчеты, эксперименты, декапсюлирование и осмотр капсюлей после срабатывания показывают, что при штатных соотношениях размеров диаметров капсюльного гнезда, чашки капсюля и наковальни обеспечивается посадка капсюля с натягом и достаточное сопротивление сдвигу наковальни, поэтому такой сдвиг в нормальной сборке маловероятен. Силы сопротивления движению со стороны стенки гнезда и наковальни превышают импульс от бойка, который локализуется в области пластической деформации чашки под бойком и гаснет при распространении по диаметру. Однако в прослабленных гнездах и недостаточных диаметрах наковальни это возможно.
После срабатывания капсюля (но еще до воспламенения пороха) внутри него возникает достаточно высокое давление, под действием которого чашка немного «выпучивается» и, упираясь в зеркало затвора, подвигает патрон к плечу патронника. Это хорошо видно на патронах, у которых произошло срабатывание капсюля, но порох не поджегся. Это и есть ещё один возможный источник нестабильности работы капсюльного узла: выдвижение капсюля назад к зеркалу затвора под действием давления только капсюльных газов, ещё до появления основного давления от горения пороха. Исследование капсюлей до и после выстрела показывает, что у разных производителей натяг между стенкой чашки капсюля и стенкой гнезда, а также между чашкой и наковальней разный. Так у капсюлей некоторых производителей значительная часть наковаленок выпадает, если банку со стреляными капсюлями просто потрясти. Остальная часть легко вынимается из чашек. А у других наковаленки после выстрела держатся очень прочно, и вынуть их из чашек непросто.
Для Federal 210M, посаженного на
ниже плоскости донца, расчёт по допускам Large Rifle показывает, что сопротивление прессовой посадки чашечки в капсюльном гнезде соответствует пороговому давлению порядка
. В малом объёме чашечки, капсюльного гнезда и запального отверстия давление одного капсюля может достигать этого диапазона. Поэтому при части сочетаний «капсюль — гильза» капсюль способен быстро выдвинуться назад до зеркала затвора, тогда как при более тугой посадке, меньшем давлении капсюля или повышенном трении это движение может задержаться или не произойти. При этом изменится объем и скорость генерации продуктов сгорания ударного состава. Разная высота капсюля над дном гнезда также создает немного разный объем для газов от ударного состава, изменяя давление и скорость его сгорания. Если давление капсюля превышает порог, момент начала движения может наступать уже через десятки микросекунд после срабатывания ударного состава, а ход на
может завершиться за
. Таким образом, движение капсюля назад происходит в тот же ранний временной интервал, в котором формируется начальный капсюльный импульс и только еще начинается поджиг пороха. Поэтому разброс силы прессовой посадки, глубины гнезда, диаметра гнезда, диаметра капсюля, состояния поверхности, массы ударного состава и давления капсюльной волны может приводить к тому, что в одних патронах капсюль выдвигается сразу, в других — с задержкой, а в третьих — практически не выдвигается. Это создаёт дополнительный канал влияния на стабильность воспламенения и, потенциально, на разброс начальной скорости. Но это уже тонкий процесс, который указывает на важность исключения разброса в усилии прессовой посадки капсюлей и в усилии посадки наковальни в чашку.
При штатном выстреле давление в гильзе от горения пороха подвигает ее обратно к зеркалу затвора, а чашку капсюля выдвигает до уровня зеркала затвора, и после выстрела поверхность чашки становится плоской и на уровне плоскости донца гильзы. Эти процессы происходят уже после срабатывания капсюля и не влияют на его стабильность.
Практическое следствие состоит в том, что при матчевом снаряжении важно контролировать не только глубину посадки капсюля и преднатяг наковальни, но и силу удержания капсюля в гнезде, силу удержания наковальни чашкой, а также их стабильность. Эти силы определяется первичным натягом чашки и наковальни, натягом по контуру боковой поверхности гнезда, состоянием капсюльного гнезда, отсутствием остаточного кримпа, чистотой поверхности и стабильностью размеров гнезда. Иными словами, стабильная работа капсюля требует не только одинаковой посадки, но и одинакового сопротивления его возможному обратному выдвижению под действием собственных газов от ударного состава.
5. Теоретическое и экспериментальное подтверждение необходимости нового способа посадки капсюлей.
Ниже — систематизированный вывод по первоисточникам и открытым практическим данным. Единой большой рецензируемой работы, где одновременно исследованы глубина гнезда, высота капсюля, преднатяг наковальни, масса ударного состава, глубина посадки и начальная скорость, нет. Но по отдельным звеньям цепочки есть достаточно сильная доказательная база, которая хорошо подтверждает предлагаемую технологию: контроль гнезда → контроль геометрии капсюля → посадка до дна → малый контролируемый преднатяг → отбраковка массовых и геометрических выбросов.
5.1. Что можно считать установленным. Можно достаточно уверенно записать следующее.
Первое. Толщина исходной ленты для чашечки задаётся очень жёстко: по [3] типичный допуск составляет около 0,0005″ по полному диапазону, то есть ±0,00025″ от середины. Для Small Rifle это может быть 0,0205–0,0210″ или 0,0240–0,0245″ в толстом варианте, для Large Rifle — 0,0265–0,0270″.
Второе. Высота самой чашечки как детали имеет гораздо больший допустимый диапазон: по [3] около 0,110–0,115″ для Small Rifle и 0,115–0,123″ для Large Rifle. Это уже величина того же порядка или больше, чем целевой дожим капсюля.
Третье. Между разными типами капсюлей Small Rifle толщина чашечки может отличаться значительно: по таблице Calhoon [16] от 0,019″ до 0,025″. Поэтому “Small Rifle” — это не один механически одинаковый капсюль, а целый класс капсюлей с разной жёсткостью чашечки.
Четвёртое. Для Large Rifle по данным Calhoon толщина чашечки у основных типов близка к 0,027″, но высота чашечки различается примерно на 0,004″.
Официальных открытых допусков современных производителей на внутрипартийный разброс толщины стенки чашечки, высоты пустой чашечки и выступания наковальни мы не нашли. Поэтому в статье нужно разделять опубликованные производственные ориентиры [3], стандарт SAAMI на готовые капсюли [2, 15], практические измерения Calhoon [16] и других стрелков и закрытые заводские допуски.
Пятое. Высота капсюля контролируется более жестко, чем высота чашки и наковальни в отдельности. Это говорит о том, что производители с учетом сравнительно небольших разбросов толщины чашки и наковальни считают высоту капсюля, а фактически толщину мостика ударного состава между чашкой и вершинкой наковальни более важным параметром, чем высота чашки и наковальни в отдельности.
Шестое. Практический вывод для требований к процессу. Если целевой дожим составляет
для малых капсюлей и
для больших, то неконтролируемый разброс геометрии в несколько тысячных дюйма уже принципиально важен. По найденным данным: диапазон высоты чашечки Small Rifle 0,005″; диапазон высоты чашечки Large Rifle 0,008″; межтиповой диапазон высоты чашечки Small Rifle 0,0055″; пользовательский разброс высоты собранных Large Rifle капсюлей 0,120–0,1237″, то есть 0,0037″. Разброс высоты закраины 0,006″. Это всё величины, сравнимые или превосходящие целевой дожим 0,002–0,003″. Следовательно, для матчевой посадки капсюлей нельзя опираться только на глубину ниже донца и тем более не учитывать разброс высоты закраины гильзы. Нужно либо использовать инструмент, который зондирует дно гнезда и учитывает высоту конкретного капсюля, либо измерять и сортировать гнёзда и капсюли, а также гильзы по закраине, либо хотя бы исключать геометрические выбросы.
5.2. Что подтверждено наиболее надёжно
Посадка капсюля до дна гнезда важна физически. Laurie Holland в статье Large Rifle Primer Performance [17] описывает механизм работы капсюля Boxer: воспламенение происходит, когда боёк вдавливает чашечку, сжимая ударный состав между чашечкой и вершиной наковальни. Для нормальной работы ножки наковальни должны быть зафиксированы на дне капсюльного гнезда, а вершина наковальни должна находиться у ударного состава — почти касаться его или слегка подпирать. Если капсюль посажен недостаточно глубоко, часть энергии бойка тратится на досадку капсюля в гнездо, что может ухудшить срабатывание или привести к осечке.
Это же формулирует USAMU: капсюль должен быть ниже уровня донца гильзы; в их практике винтовочные капсюли обычно держат примерно в диапазоне −0,003″…−0,005″ ниже донца, максимум −0,006″, минимум −0,002″. Важная часть их объяснения: если капсюль посажен неправильно, ударник может тратить часть энергии либо на досадку капсюля, либо на дополнительную деформацию чашечки, чтобы добраться до наковальни.
Вывод: посадка до дна гнезда — это не «стрелковая традиция», а физически необходимое условие, чтобы энергия бойка шла на сжатие ударного состава, а не на перемещение всего капсюля.
Преднатяг наковальни подтверждён как технологический критерий. Инструкция K&M Primer/Gage задаёт нулевую точку как положение, при котором наковальня капсюля только касается дна капсюльного гнезда. После этого производитель рекомендует посадить капсюль немного глубже, чтобы убрать слабину, связанную с сушкой состава и небольшой деформацией при посадке: 0,002″ для малых капсюлей и 0,003″ для больших капсюлей. Это чрезвычайно важный источник, потому что он фактически формализует нашу технологию:
Иными словами, физически правильным параметром является не просто глубина ниже донца
, а преднатяг:
где
— глубина капсюльного гнезда,
— высота капсюля до ножек наковальни. Primal Rights CPS реализует близкую логику: в инструкции указано, что стрелок ощущает вход капсюля в гнездо и остановку, когда наковальня достигает дна гнезда; далее регулировочное колесо позволяет изменять глубину посадки с шагом 0,001″. Там же предложено отдельно измерять глубину гнезда, толщину и геометрию капсюля, чтобы рассчитать посадку.
Вывод: технологическая схема «до дна + малый контролируемый преднатяг» подтверждается не только рассуждениями, но и конструкцией специализированных измерительных инструментов.
Одинаковая глубина посадки ниже донца гильзы не равна одинаковому преднатягу. Инструкция Accuracy One Precision Primer Gauge [18] показывает, почему нужно измерять не только посадку ниже донца, но и глубину гнезда и толщину капсюля. В их примере для Large Rifle гнездо выровнено до 0,131″, а высота капсюлей партии может быть 0,127″…0,129″. При посадке на 0,004″ ниже донца все ножки наковальни будут касаться дна гнезда, но ни один капсюль не будет сжат более чем на 0,002″. Это полностью подтверждает нашу размерную модель:
Если
и
меняются, то одинаковое
даёт разное
. Поэтому контроль только глубины ниже донца является неполным критерием.
5.3. Данные, подтверждающие влияние капсюля на начальную скорость
Разные капсюли дают разную скорость и разный SD/ES. Laurie Holland [19] провёл сравнительный тест 16 моделей Large Rifle капсюлей в патроне .308 Win. Он показал, что выбор капсюля меняет среднюю начальную скорость: средние скорости в его таблице различались примерно на 35 fps. В таблице ES/SD Federal GM210M дал ES/SD = 23/6,0 fps, Federal 210–38/10,8 fps, Remington 9½M — 47/14,0 fps. Особенно важно, что Holland отдельно связывает нестабильность капсюлей Fiocchi с очень тугой посадкой в гнёздах RWS: по его гипотезе, большое и неодинаковое усилие посадки могло дать слишком большой разброс положения капсюлей и «натяжения» наковален. Это прямое практическое указание на связь геометрии посадки и стабильности скорости.
Вывод: капсюль влияет не только на факт воспламенения, но и на среднюю скорость и SD/ES; посадка и «натяжение» наковальни могут быть частью этой причины.
Масса капсюля и масса ударного состава влияют на работу капсюля. Courtney et al. [6] измеряли ударные волны винтовочных капсюлей высокоскоростным датчиком давления. Они показали, что большинство капсюлей имеют 5–12% стандартного отклонения пикового давления, а для большинства типов пиковое давление хорошо коррелирует с массой капсюля. Для Federal 210M сортировка 100 капсюлей с отбором 10 штук в диапазоне 1 мг вокруг 355 мг снизила стандартное отклонение пикового давления с 32,4 psi до 18,3 psi. В другой работе Courtney et al. по капсюльным ударным волнам показано, что свинцово-стифнатные капсюли имеют разброс пикового давления 5,2–11,3%, а слабые и более нестабильные DDNP-капсюли дали задержки воспламенения и отказы в полевых тестах; там же обсуждается связь мощности капсюля, SD начальной скорости и вертикальной дисперсии на дальних дистанциях. Статья [1] в журнале Universum дополняет это уже прямыми данными по спортивной стрельбе: авторы приводят распределения масс капсюлей Federal Premium GM210M и GM205M, исследуют связь массы капсюля и массы ударного состава, впервые описывают результаты влияния массы ударного состава на скорость пули при стрельбе из спортивной винтовки и дают практические рекомендации по сортировке. В выводах они рекомендуют диапазоны сортировки по массе для удержания скорости пули в пределах 2–4 м/с; для Federal Premium GM205M и GM210M указаны соответственно 4 мг и 3 мг.
Вывод: влияние массы капсюля и массы ударного состава на стабильность работы капсюля подтверждено как модельными измерениями давления капсюльной волны, так и прикладными исследованиями начальной скорости.
5.4. Данные по глубине посадки относительно донца
Прямых больших статистических исследований именно по глубине посадки ниже донца мало. Но есть полезный открытый тест ReloadingAllDay [20], где автор сначала выровнял капсюльные гнёзда до 0,1215″, затем измерил капсюли как 0,119″ от дна чашечки до вершины наковальни, а потом изменял глубину посадки. В тесте с 6.5 Creedmoor и CCI 450 результаты серий по три выстрела были такими: при 0,0000″ ниже донца SD/ES = 6/12, при −0,0005″ — 2/5, при −0,001″ — 1/2, при −0,0015″ — 8/15, при −0,002″ — 4/8. Для научных выводов о влиянии на SD (стандартное отклонение) и ES (экстремальный разброс) такая выборка статистически ничтожна. Случайные факторы на 3 выстрелах перекрывают полезный сигнал. Сам автор честно указывает, что выборка мала и вывод не является статистически окончательным.
Этот тест нельзя считать строгим доказательством «оптимума» на −0,001″, но он показывает важное: изменение глубины посадки может менять SD/ES, если остальные операции достаточно стабилизированы. Эти результаты можно рассматривать как прикладное подтверждение направления, но не как окончательное доказательство.
5.5. Что думает стрелковое сообщество
Практические обсуждения в основном подтверждают эту уточнённую позицию. В обсуждениях AccurateShooter пользователи пишут, что K&M Primer/Gage учитывает разброс глубины гнезда и высоты чашечки капсюля и именно поэтому позволяет сажать капсюли на более одинаковый “crush”; там же подчёркивается, что без такого инструмента для той же точности пришлось бы измерять высоту каждого капсюля и глубину каждого гнезда.
На Sniper’s Hide встречается близкая логика: стрелки указывают, что разброс высоты чашечки, выступания наковальни и толщины закраины приводит их к посадке капсюля до дна гнезда с последующим заданным преднатягом. В другом обсуждении прямо сказано, что ножки наковальни должны касаться дна гнезда, а затем капсюль досаживается “чуть больше”; это иногда называют “активацией” капсюля.
Но в тех же практических обсуждениях есть и предостережения. На AccurateShooter участник формулирует рабочую идею как касание наковальни дна гнезда плюс 2–4 тысячных дюйма преднатяга, но одновременно предупреждает, что чрезмерный дожим может ухудшить надёжность и стабильность. На LongRangeHunting встречается более осторожная позиция: капсюль должен быть ниже донца и полностью посажен, но «не нужно давить его в гнезде»; чрезмерная посадка может повредить ударный состав.
Таким образом, стрелковое сообщество в целом поддерживает идею контакта наковальни с дном гнезда и малого преднатяга, но не поддерживает идею неограниченного или грубого «дожима до одинаковой цифры» без учёта конкретного капсюля.
В обсуждениях AccurateShooter хорошо сформулирована разница между «глубиной посадки» и «преднатягом». Один из участников прямо пишет, что, если глубина гнезда или высота капсюля различаются, одинаковая посадка ниже донца не даёт одинаковый преднатяг; на практический вопрос — что важнее: одинаковая глубина относительно поверхности донца гильзы или одинаковый преднатяг - ответы опытных участников сводятся к тому, что важен именно небольшой преднатяг; он обеспечивает прочный контакт ножек наковальни с дном гнезда и устраняет зазор внутри капсюля.
Но там же есть осторожность: другие участники подчёркивают, что единичные тесты нельзя считать окончательными, а результаты нужно повторять и корректно анализировать. Это совпадает с нашей позицией: идея физически обоснована, но жёсткие численные оптимумы должны проверяться на конкретной системе “гильза — капсюль — инструмент — винтовка”.
6. Стадии правильной сборки узла
Исходя из представленных выше процессов и размерных цепочек, технологически корректная сборка узла «капсюль — донная часть гильзы» включает несколько стадий.
6.1. Контроль капсюльного гнезда
Перед посадкой нужно убедиться, что капсюльное гнездо имеет правильную геометрию: диаметр Dгн и глубина hp гнезда, ровное дно, отсутствие остаточного кримпа, отсутствие загрязнений. В инструкции Primal Rights CPS указано, что перед капсюлированием нужно убедиться в правильном размере капсюльного гнезда: минимум
для малых капсюлей и
для больших, а также полностью удалить кримп из гильз с завальцованными капсюльными гнёздами. Если гнездо загрязнено, имеет остатки кримпа, неровное дно или неравномерную глубину, посадка перестаёт быть контролируемой. В этом случае усилие посадки может отражать не только контакт наковальни с дном, но и срезание загрязнений, деформацию края гнезда или трение чашечки. После обработки капсюльного гнезда настроенной фрезой разброс глубины дна в партии гильз минимальный. Если нет специального измерителя глубины гнезда, измерения штангенциркулем менее информативны, и по нашему опыту лучше полагаться на высоту фрезы и точность ее прохода.
6.2. Контроль высоты закраины.
Закраина может не только иметь разброс, но и может быть загрязнена, из-за чего опора шеллхолдера на нее приведет к большому разбросу глубины посадки капсюля относительно поверхности донца гильзы. Поэтому высота закраины гильзы и ее состояние должны контролироваться. Поскольку закраина работает в паре с шеллхолдером, лучшим контролем может служить предварительная посадка стреляных капсюлей с отметкой, какой стороной гильза задвигалась в шеллхолдер.
6.3. Контроль капсюля
Капсюль как отдельный узел должен быть нормальным по массе и геометрии. Для матчевого подхода желательно контролировать:
— массу капсюля;
— высоту чашечки;
—высоту до ножек наковальни;
— выступание наковальни.
Если капсюль имеет явно аномальное выступание наковальни, перекос наковальни, аномальную высоту или аномальную массу, его не следует «исправлять» силовой посадкой. Такой капсюль правильнее рассматривать как геометрический или сборочный выброс, пригодный только для формовки гильз или загрязняющих выстрелов.
6.4. Посадка капсюля в гнездо
На первой стадии посадки чашечка капсюля входит в капсюльное гнездо с натягом по диаметру. Это создаёт удерживающее усилие и одновременно вызывает контактное трение между наружной поверхностью чашечки и стенкой гнезда. Эту стадию можно описать так: Dкапс>Dгн⇒ посадка с натягом. На этой стадии ещё нельзя делать вывод о касании дна гнезда и преднатяге наковальни. Высокое усилие может быть связано не с касанием наковальни дна гнезда, а с натягом по диаметру, загрязнением гнезда, остаточным кримпом или шероховатостью.
6.5. Касание ножками наковальни дна гнезда
Когда капсюль входит глубже, ножки наковальни доходят до дна капсюльного гнезда, и этот момент фиксируется на чувствительных капсюляторах. Именно этот момент является физически важным нулём:
Он соответствует условию:
В инструкции K&M Primer/Gage сказано, что инструмент обеспечивает посадку капсюля на дно капсюльного гнезда, поскольку исключает влияние производственных допусков по высоте капсюля и глубине гнезда: посадочный шток работает как зонд дна гнезда, а шток индикатора опирается на капсюль. Именно поэтому K&M ближе не просто к посадочному инструменту, а к измерительной системе, которая привязывает процесс к реальному дну конкретного гнезда и к высоте конкретного капсюля.
6.6. Малый контролируемый дожим
После касания наковальней дна гнезда производится небольшой дополнительный дожим. Его задача — не «раздавить» капсюль и не исправить дефект сборки, а убрать технологическую слабину и привести капсюль к рабочему состоянию. K&M рекомендует после нулевой точки досадить капсюль глубже:
для малых капсюлей и
для больших капсюлей. Физически это означает: касание дна гнезда→малый контролируемый преднатяг→стабилизация рабочего положения наковальни.
Итоговая глубина посадки при заданном преднатяге:
Или:
Эта формула показывает, какой должна быть посадка ниже донца для конкретной пары «гильза — капсюль». Если разброс закраины не компенсирован, то для расчета преднатяга должна применяться формула, учитывающая закраину:
/Bogoslovsky1.files/image073.png)
Инструкция K&M особенно ценна, потому что она прямо описывает, зачем нужен небольшой дожим после касания дна гнезда. В K&M Primer/Gage нулевая точка соответствует положению, когда наковальня капсюля только касается дна капсюльного гнезда. После этого K&M рекомендует посадить капсюль немного глубже, чтобы убрать слабину, вызванную сушкой, и небольшую деформацию от посадочного усилия. Конкретно указано: для малых капсюлей — на 0,002″ глубже нуля, для больших — на 0,003″ глубже нуля. Это очень важное место. Оно означает, что сама K&M не трактует дополнительный дожим как произвольное “раздавливание” капсюля. Смысл — убрать технологическую слабину и привести наковальню в рабочее положение, а не компенсировать любой возможный дефект сборки.
Операция дожима капсюля после посадки до упора лапок наковальни в дно гнезда ключевая и гораздо более тонкая, чем принято думать. Представим сначала, что мы можем определить момент касания лапок наковальни в дно гнезда. Что мы будем принимать за правильную величину дожима? K&M рекомендует 0,002 для малых капсюлей и 0,003 для больших. Нам пока неизвестны обоснованные диапазоны относительно указанных номиналов. Под этими движениями и цифрами скрыто несколько физически разных процессов. Первое движение – выбрать микроскопические механические неровности. Не все лапки наковальни могут опереться на дно гнезда при контакте с ним. Второе движение подвигает наковальню к поверхности контура ударного состава. Зазор может быть разным у разных капсюлей, поэтому можно подвинуть не до конца, а можно выбрать весь зазор и еще дополнительно прижать состав. Если сажать наковальню глубже, ударный состав быстро проходит упругое и пластическое сжатие и походит к разрушению. При слишком сильном сжатии капсюля ударный состав крошится (рис. 7). Распределение деформаций и перемещений каждой части капсюля индивидуально для каждого производителя.
/Bogoslovsky1.files/image097.png)
/Bogoslovsky1.files/image101.jpg)
Рисунок 7. Разрушенный ударный состав пережатого капсюля, видно дно шашки; капсюльные гнезда после обработки фрезой; правильно утопленный капсюль
7. Общий критерий правильной сборки
С точки зрения размерной цепочки правильная сборка должна удовлетворять трем условиям. Первое — безопасность и соответствие стандарту:
Второе — посадка капсюля до дна гнезда. Третье - стабильный рабочий преднатяг:
Для малых капсюлей можно принять ориентир:
для больших:
При этом эти значения не являются универсальной физической константой. Они являются инженерным ориентиром для нормально изготовленных капсюлей и корректных капсюльных гнёзд.
7.1. Что значит “нормальный допуск”
Публичный стандарт SAAMI задаёт не выступание наковальни, а основные размеры капсюлей и капсюльных гнёзд. Для винтовочных капсюлей в SAAMI Z299.4-2025 указаны диапазоны высоты капсюля и глубины гнезда. Для Small Rifle высота капсюля составляет 0,115–0,126″, глубина гнезда — 0,117–0,123″. Для Large Rifle высота капсюля — 0,123–0,136″, глубина гнезда — 0,125–0,132″. Также указана посадка от заподлицо до 0,008″ ниже плоскости донца гильзы. Эти диапазоны достаточно широки. Поэтому одна только глубина “ниже донца” не говорит, что преднатяг наковальни одинаков. Для оценки фактического преднатяга нужно знать: hp — глубину капсюльного гнезда, Ha — высоту конкретного капсюля до ножек наковальни, s — фактическую посадку ниже донца. Тогда глубина, при которой ножки наковальни только касаются дна гнезда: s0=hp-Ha. А фактический преднатяг: c=s-s0. Если c<0, наковальня ещё не дошла до дна. Если c=0, наковальня только касается дна. Если c>0, имеется дополнительный преднатяг. Именно поэтому K&M и подобные измерительные подходы физически корректнее, чем простое правило “сажать на 0,004″ ниже донца”.
7.2. Почему одинаковая глубина ниже донца не гарантирует одинаковую работу
Если инструмент сажает все капсюли на одну и ту же глубину
относительно донца гильзы, но при этом разбросаны
и
, то фактический преднатяг будет различным:
Если
фиксировано, то
То есть более глубокое гнездо уменьшает преднатяг, а более высокий капсюль до ножек наковальни увеличивает его. Поэтому два патрона с одинаковой глубиной посадки ниже донца могут иметь принципиально разное состояние капсюля. Это и есть причина, по которой физически корректнее говорить не о «глубине посадки капсюля» вообще, а о воспроизводимой схеме: наковальня на дне гнезда+малый контролируемый преднатяг
Эта логика работает, если разброс высоты капсюля и выступания наковальни связан с нормальными производственными допусками: высотой чашечки, высотой уплотнённой таблетки, небольшой усадкой после сушки, геометрией наковальни и т. п. В этом случае небольшой контролируемый дожим действительно приводит капсюль к более повторяемому рабочему состоянию. Но если конкретный капсюль собран ненормально, например наковальня заметно недовставлена, перекошена или между наковальней и ударным составом есть недопустимо большой технологический зазор, тогда одинаковый дожим уже не является гарантией одинакового рабочего состояния. Такой капсюль нужно рассматривать не как «обычный капсюль с другим выступанием наковальни», а как возможный геометрический или сборочный выброс. Открытое руководство по производству прямо подчёркивает, что визуальный контроль важен: наковальня не должна быть наклонена или перевёрнута, а прокладка не должна быть смещена.
Поэтому корректная позиция должна быть такой: одинаковый преднатяг применим к нормальным капсюлям в пределах производственных допусков, но не должен использоваться как способ “лечения” явно дефектных капсюлей.
8. Что происходит при ошибочной посадке
8.1. Недосадка капсюля Если:
то наковальня ещё не дошла до дна капсюльного гнезда. В этом случае часть энергии удара бойка может тратиться на дополнительную досадку капсюля, а не на сжатие ударного состава между чашечкой и наковальней. Это может ухудшать надёжность и воспроизводимость срабатывания, а также вызывать осечку.
8.2. Нулевой контакт без преднатяга Если:
наковальня только касается дна гнезда. Это лучше, чем недосадка, но слабина ещё может сохраняться, особенно если конструкция капсюля имеет технологические зазоры после сушки и сборки.
8.3. Рабочий малый преднатяг Если:
капсюль находится в рабочем состоянии, наковальня опирается на дно гнезда, а её положение стабилизировано небольшим дожимом, но зазор выбран не до конца.
8.4. Чрезмерный дожим Если
слишком велик, возникает риск повреждения капсюля, чрезмерной деформации чашечки, нарушения рабочей толщины слоя ударного состава или изменения чувствительности. Поэтому преднатяг должен быть малым и контролируемым, а не силовым.
9. Практические тесты подготовки системы «донная часть гильзы – капсюль» и посадки капсюля.
Для реализации новой технологии подготовки узлов и посадки капсюлей использован набор инструментов, представленный на рис. 7.
/Bogoslovsky1.files/image113.png)
/Bogoslovsky1.files/image114.png)
/Bogoslovsky1.files/image115.jpg)
/Bogoslovsky1.files/image117.png)
/Bogoslovsky1.files/image118.jpg)
Рисунок 7. Приборы и инструменты для нового подхода к посадке капсюлей
Подготовка гильз и капсюлей и настройка капсюлятора Primal Rights Competition Primer Seater (CPS) проводилась в следующей последовательности.
Шаг 1. Подготовка капсюльного гнезда и запального отверстия
Думаем, что у многих стрелков операция обеспечения точной глубины и диаметра капсюльного гнезда была недооценена. Вместе с тем, цель контролируемых и точных глубины и диаметра капсюльного гнезда достигается довольно легко с помощью фрез как на новых гильзах, так и по их циклам.
Осмотр и замеры новых гильз Lapua в калибре 6,5х55 SE показали, что дно капсюльного гнезда неровное, а глубина дна плавает, и по выборке из 50 гильз находится в диапазоне 0,127–0,1295″. Была произведена отбраковка гильз со слишком глубокими гнездами и настроена фреза по стандарту SAAMI на номинальный размер 0,1290″. Цилиндрическая часть гильзы была довольно круглая, с диаметром в диапазоне 0,2085–0,2095″. Кроме того, с внутренней части гильзы запальное отверстие у некоторых гильз имело наплывы. Поэтому первой операцией проточили гнезда на выставленную глубину фрезы К&М по SAAMI 0,1290″, а второй фрезой сняли неровности с запальных отверстий.
На новых неотформованных гильзах делали проточку капсюльного гнезда, формируя его глубину, а также выравнивая поверхность дна, обеспечивая при этой операции строгую соосность осевого движения фрезы. Другой фрезой слегка формовали запальное отверстие внутри гильзы, устраняя наплывы, заусеницы и некруглость. После огневой формовки гильз малыми навесками снова проходили настроенной фрезой все капсюльные гнезда, возвращая глубину гнезда по стандарту SAAMI и попутно вычищая шлаки ударного состава. В дальнейшем после каждого цикла настроенной на правильный размер фрезой чистили капсюльные гнезда и попутно контролировали глубину капсюльного гнезда. Если она изменилась, или дно гнезда выгнулось, создав неровности посадки капсюля, фреза восстанавливала плоскость поверхности и глубину гнезда, выдерживая ее постоянной. Настройку фрезы больше не изменяли. Одновременно фрезой формовали и затем на тактильном уровне контролировали диаметр гнезда. Дополнительно контролировали диаметр проточки гильзы. Более точно узел посадки капсюля в гнездо контролировали по усилию посадки капсюля. В каждом цикле контролировали чистоту, состояние дна капсюльного гнезда, глубину и диаметр гнезда.
В дальнейшем после формовки гильз и при эксплуатации капсюльные гнезда чистили фрезой от шлаков, которая попутно выравнивала гнездо. В гильзах 6,5х55 SE стружка понемногу снималась у части гильз практически в каждом цикле. Запальные отверстия слегка пройдены фрезой для удаления наплывов один раз, на новых гильзах.
Мы не применяли на капсюляторе компенсатор, поэтому, несмотря на то что замеры штангенциркулем не очень удобны и не точны, замерили также толщину закраины гильзы. Она оказалась в пределах 0,0485–0,0545″, то есть, в достаточно большом диапазоне 0,006″. Это говорит о том, что компенсатор нужен, иначе рекомендуемый преднатяг 0,003″ не выдержать. Для эксперимента несколько гильз были отбракованы и оставлен более узкий диапазон 0,004″. Кроме того, для исключения влияния разнотолщинности закраины дальнейшие измерения проводились при определенном положении гильз.
Было проведено несколько тестов. В первом тесте была взята одна и та же гильза, и при одной и той же настройке капсюлятора 10 раз был посажен и декапсюлирован капсюль. Глубина проточки сохранялась на уровне 0,0030″, в последних трех измерениях при параллельном замере по нескольку раз глубина колебалась в пределах 0,0030–0,0035″, больше выпадал размер 0,0035″. Высота капсюля постепенно уменьшалась с 0,1270″ до 0,1240″, что мы отнесли на вдавливание наковальни декапсюлятором Frankford Arsenal при декапсюлировании гильзы, поскольку не сажали лапки наковальни на дно гнезда.
Второй тест включал трехкратное капсюлирование и декапсюлирование 15 пронумеровавнных гильз и капсюлей. Глубина посадки у каждой гильзы колебалась в пределах 0,0005″, но чаще всего это была одна цифра, например, 0,0025″ или 0,0030″. Максимальный разброс между минимальной и максимальной посадкой у всех 15 гильз составил 0,0035–0,0020″ = 0,0015″, то есть меньше, чем измеренный разброс закраины. Был сделан вывод, что тестирование разброса закраины лучше проводить со стреляными капсюлями.
Разброс высоты капсюлей при трехкратном декапсюлировании находился в пределах 0,1230–0,1250″, и можно допустить, что разница между начальной 0,1270″ и конечной 0,1230–0,1250″ длиной 0,002–0,004″ – это примерно и есть технологический зазор между составом и контуром наковальни, который выбирается при декапсюлировании.
В одной гильзе капсюль был дожат до полной утопленности наковальни в чашку. Глубина посадки составила 0,0130″, а толщина капсюля – 0,1145″ при глубине гнезда 0,1290″. То есть, наковальня была полностью утоплена в чашку и кроме того, чашка была смята еще на 0,0015″. Это произошло без видимых усилий на рукоятке капсюлятора, что вызвало озабоченность, поскольку в этом случае тактильные ощущения перехода на другие усилия не проявились чувствительно, так на капсюляторе 21st Century.
Обработка запального отверстия - это, пожалуй, единственная операция, отношение к которой новый подход не меняет. Многие стрелки имели фрезы для обработки запального отверстия изнутри гильзы.
Шаг 2. Измерение глубины капсюльного гнезда. Производитель пишет: «Use the stem of your caliper to measure your primer pocket depth and record this measurement». То есть глубина капсюльного гнезда измеряется штоком глубиномера штангенциркуля. В нашем случае глубина соответствовала выставленной на фрезе и практически для всех гильз составляла hp = 0,1290″. При этом мы больше опирались на логику, что настроенная фреза с большей точностью воспроизводит глубину гнезд, чем показывают замеры штангенциркулем, мерять которым не очень удобно.
Шаг 3. Визуальный осмотр капсюлей и их сортировка по массе. Поскольку мы имеем
дело в основном с матчевыми капсюлями, нам еще не попадался такой брак, как перекошенная или выпавшая наковальня. Что касается массы капсюля, неоднократно попадались капсюли с сильно выпадающими значениями массы. Иногда это объяснялось попаданием в сборку чашек или наковален из других партий или даже типов комплектующих, иногда другими причинами. Кроме того, у капсюлей всех производителей наблюдался заметный разброс по массе ударного состава, что приводило к разбросу начальной скорости пули в несколько метров. В статье [1] мы показали, что разброс по массе ударного состава в капсюлях некоторых производителей можно статистически регулировать контролем и отбраковкой капсюлей, что снижало разброс скорости (рис.8).
/Bogoslovsky1.files/image119.jpg)
Рисунок 8. Частота распределения по массе капсюлей разных производителей, мг
/Bogoslovsky1.files/image120.jpg)
/Bogoslovsky1.files/image121.png)
Рисунок. 9. Частота распределения по массе капсюлей разных производителей, мг
На рис. 8 и 9 мы повторяем диаграммы частоты распределения массы капсюлей разных производителей из статьи [1], также приводим примеры диаграммы распределения массы ударного состава и массы капсюля, и карты отбраковки. Можно считать доказанным, что отбраковка капсюлей по массе в целом работает на уменьшение разброса начальной скорости пули, поэтому эту операцию рекомендуем проводить всегда. Даже если вы не планируете отбраковать «хвосты» распределения, вам могут попасться сильно выпадающие значения, которые однозначно нужно удалить.
Шаг 4. Измерение толщины капсюлей и выступающего размера наковальни.
Сортировка капсюлей по высоте, контроль выступания наковаленок из чашки – это новые для нас операции, и они уже являются частью технологии, реализующей идею о том, что стабильность капсюлей связана в основном с тем, что их нужно упереть в дно капсюльного гнезда и сделать управляемый преднатяг наковальни в пределах 0,002–0,003. Они автоматически поднимают вопрос об устройстве и технологии производства капсюлей. Существование технологического зазора между ударным составом и контуром наковальни из-за усыхания состава для нас является также новым вопросом. Цифры утопленности вершинки наковальни в поверхность состава и размер мостика состава между чашкой и вершинкой наковальни также заставляет пересмотреть прежние знания. Попутно мы выяснили, что производители контролируют высоту капсюля, поэтому высота чашки и наковальни в отдельности не являются критическими параметрами. Также стало понятно, в каких пределах производители контролируют толщину материала листа для производства чашек и наковаленок, и как происходит закладка ударного состава и посадка наковальни. Также выяснили, что на срабатывание капсюля влияет не толщина ударного состава, а толщина мостика между чашкой и наковальней. Влияние этих размеров на скорость по мнению других стрелков мы привели в аналитическом обзоре, собственные результаты представим в отдельной статье. Явно дефектные капсюли мы не встречали, но новая технология советует браковать их, а не пытаться выровнять или дожать наковальню. Новая технология предъявляет повышенные требования к размеру капсюля и его деталей.
Первичная диаграмма и возможная отбракованная часть капсюлей Ladge Rifle Federal Gold 210MI по толщине представлены на рис. 10. По диаграмме напрашивается удалить 15 капсюлей снизу и 10 капсюлей сверху, оставив узкий диапазон 0,12625–0,12775″, или 0,0015″ дюйма со средним значением 0,1270″. Это была бы достаточно жесткая отбраковка. При наиболее мягкой отбраковке напрашивается удаление двух капсюлей снизу и трех сверху. Выступание наковальни определяли как разницу между толщиной капсюля и толщиной чашки. В среднем она составила
.
/Bogoslovsky1.files/image123.png)
Рисунок 10. Диаграмма толщины капсюлей
Шаг 5. Расчёт требуемой глубины посадки.
В стрелковом сообществе этот вопрос влияния глубины посадки капсюля относительно поверхности донца гильзы воспринимался по-разному. Некоторые стрелки считали, что нужно контролировать именно глубину посадки капсюля. Новый подход конкретизирует этот вопрос. Решение состоит в том, что в пределах стандартных допусков по SAAMI разница в глубине посадки капсюля скорее всего не влияет на его срабатывание. Однако при большой глубине посадки боек может не дотянуться, чтобы осуществить удар с нужной силой, а выступание капсюля становится опасным.
Для того, чтобы посадить капсюль так, чтобы наковальня в среднем только коснулась дна гнезда, из глубины гнезда вычитали высоту капсюля. Номинальную глубину капсюля над донцем гильзы при упирании лапок наковальни в дно гнезда установили по расчету: 0,1290–0,1270″ = 0,002″. При досылании капсюлей до дна гнезда разброс глубины посадки по расчету без учета разброса закраины получился 0,00125–0,00275″. С учетом разброса закраины есть небольшая вероятность выступания капсюля на 0,00025″ над плоскостью донца и так же небольшая вероятность, что капсюли будут утоплены на 0,00425″. При «дожиме» капсюлей в среднем на 0,003″ по рекомендации K&M все капсюли оказываются утопленными в гнездо, при этом в самых неблагоприятных сочетаниях основная часть будет дожата правильно, и остается риск, что некоторая часть капсюлей будет пережата. Принимаем решение настроить шток на глубину посадки 0,005″, в итоге некоторая часть капсюлей будет иметь неполный дожим, а некоторая пережим. По опыту посадки капсюлей по традиционной технологии у нас никогда не было осечек этих капсюлей от пережима, поэтому останавливаемся на этом решении.
Честно говоря, мы ни разу не встречали описание проблемы влияния разброса высоты закраины гильзы на посадку капсюля в контексте стабильной работы капсюля. Есть упоминания о закраине, но в других контекстах. Новая технология, вводя размерную цепь в основу своей реализации, никак не могла пройти мимо этого вопроса. То, что гильза опирается не на дно капсюлятора своим донцем, а на фланец шеллхолдера закраиной, вроде можно воспринимать как само собой разумеющееся. Но осознание того, что это представляет проблему в посадке капсюлей и стабильности их работы, пришло только в связи с анализом размерных цепей. И это же осознание породило остроумную мысль о необходимости компенсатора.
Упор лапок наковальни в дно капсюльного гнезда - вопрос не новый, многие стрелки именно так и делают. Проблема состоит в том, как этот момент четко контролировать. Из-за того, что капсюль садится по прессовой посадке, момент упора лапок наковальни в дно капсюльного гнезда тактильно может не восприниматься с нужной точностью. В этом плане новая технология вместо посадки «по ощущениям» предлагает расчет глубины посадки капсюля, при которой он точно упрется в дно гнезда.
Можно сказать, что в практике стрелков сознание того, что нужно после опоры лапок на дно гнезда еще поджать капсюль, существовало. Более того, в чатах было множество рекомендаций о том, что чашечки капсюлей некоторых производителей нужно немного сплющить, или что капсюли нужно «довзвести». Но это все делалось по опыту и интуиции, никто не объяснял, почему это нужно делать. Новая технология впервые прямо заявила о том, что причиной является не только выбирание зазоров на неровностях лапок капсюля и гнезда, но главное, устранение возможного технологического зазора между ударным составом и поверхностью наковальни, образующегося из-за усушки состава. В этом плане рекомендация «активировать» капсюль однозначно означает «устранить технологический зазор между составом и наковальней».
Рекомендация «не передавить» капсюль остается неопределенной. Мы пока не нашли надежных сведений о прочности, пластичности и упругости ударного состава, чтобы провести расчеты, при каких условиях мостик ударного состава может растрескаться или разрушиться. Но сведения о том, что при полном утапливании наковаленки в чашку есть высокая вероятность, что вершинка наковальни и чашка сомкнутся и между ними вообще не будет состава. Также мы довольно убедительно показали, что пережим капсюля до такой степени, что наковальня будет полностью утоплена в чашку, не уникальный, а распространенный случай. Новая технология прямо говорит о том, что капсюль поступает от производителя с выступающей наковальней, в таком виде он и должен сработать.
Шаг 6. Проверка результата. После выбора целевой глубины посадки, вращая колесико с шагом 0,001″ по щелчкам регулировочного колеса и измеряя, насколько глубоко реально сел капсюль, по тестам провели настройку капсюлятора на заданную глубину посадки.
Шаг 7. Посадка капсюлей и проверка глубины посадки.
По выбранной настройке были посажены капсюли. Поскольку капсюлятор использует базу по фланцу шеллхолдера, после посадки была проверена фактическая глубина посадки капсюлей. Она находилась в пределах 0,004–0,006″, то есть, по факту лучше ожидаемого значения. Попутно обнаружилась методическая неопределенность замера толщины закраины. Во-первых, она в разных местах по диаметру была разной, и по логике опорной поверхности нужно было выбирать максимальное значение. Но у шеллхолдера есть разрыв, в который вставляется гильза, и нельзя определить, на какие точки закраины будет опираться фланец шеллхолдера, а какие точки свободно «зависли» в разрыве. Во-вторых, измерения штангенциркулем, по-видимому, не точны, и необходим специальный инструмент для замера разброса высоты узла закраины гильзы вместе с шеллхолдером. К сожалению, у K&M нет рекомендаций по диапазону «дожима» капсюля, поэтому просто было принято, как факт, что капсюли посажены с дожимом наковальни примерно в диапазоне 0,001–0,005″. Нельзя сказать, насколько это лучше или хуже цифр, получаемых в стандартной технологии посадки капсюлей, потому что таких данных нет.
Обсудим теперь ряд нюансов посадки капсюлей.
Настройка CPS на среднее значение партии
В реальной работе CPS обычно не перенастраивают под каждый капсюль и каждую гильзу. Штатная логика CPS — задать одну настройку для подготовленной партии и дальше быстро сажать капсюли до жёсткого упора. Официальная инструкция Primal Rights указывает, что регулировочное колесо меняет глубину посадки на 0,001″ за щелчок, а также рекомендует сначала измерять глубину гнезда штоком штангенциркуля и геометрию капсюля, чтобы определить нужную глубину посадки. Если настройка выполняется по средним значениям партии, то:
где
— желаемый средний преднатяг, а индекс
означает среднее значение партии. Тогда для конкретного патрона:
То есть разброс преднатяга определяется сразу тремя источниками
Если учитывать ещё дискретность настройки CPS, то добавляется
Расчеты показывают, что без компенсатора технологию сборки в принятых параметрах реализовать сложно. Поэтому первая и важная рекомендация по настройке CPS на среднее значение партии – обязательное применение компенсатора.
Разброс преднатяга: крайние значения
Если заданы половины полей допуска
то худший случай:
/Bogoslovsky1.files/image131.png)
Полное поле разброса:
Если пользоваться не крайними допусками, а нормальным законом распределения, то при независимых величинах:
Дискретность CPS
можно грубо учесть как равномерную погрешность округления в пределах
. Тогда:
/Bogoslovsky1.files/image137.png)
Численный пример по партии
Возьмём пример, близкий к обсуждаемому
Тогда настройка CPS по средним значениям:
минимальный преднатяг:
Максимальный преднатяг:
То есть при средней настройке на
фактический преднатяг может оказаться в диапазоне:
/Bogoslovsky1.files/image146.png)
Это уже не «абсолютно одинаковый» преднатяг, а преднатяг с полем около /Bogoslovsky1.files/image016.png)
Оценка по нормальному закону с учётом Federal 210M
Для измерений Federal 210M
Примем для подготовленной партии:
Тогда:
/Bogoslovsky1.files/image152.png)
При среднем преднатяге
примерный интервал
:
то есть:
Интервал
:
то есть часть распределения теоретически может уйти к нулевому или даже отрицательному преднатягу.
Это показывает: если разброс толщины закраины действительно порядка
, он является очень существенным звеном размерной цепочки CPS. На самом деле он значительно больше, и это проблема удержания рекомендаций по преднатягу.
Улучшенная подготовка партии патронов
Если капсюльные гнёзда выровнены лучше
закраины отсортированы
но капсюли Federal 210M не сортированы по высоте,
то:
Тогда при
Это уже гораздо лучше и практически ближе к тому, ради чего CPS имеет смысл применять.
Если дополнительно сортировать капсюли
Если дополнительно отсортировать капсюли по высоте и получить: /Bogoslovsky1.files/image166.png)
при:
то:
Тогда:
и при среднем преднатяге
:
Это уже действительно узкий матчевый диапазон.
Что меняет в оценке CPS компенсация разброса высоты закраины
После введения учета влияния закраины модель становится точнее. CPS не обеспечивает абсолютно одинаковый преднатяг сам по себе. Он обеспечивает очень повторяемую посадку до фиксированного механического упора. Официальные материалы Primal Rights указывают, что CPS позволяет добиваться глубины посадки с точностью порядка тысячной дюйма и работать быстро, вплоть до более чем 20 гильз в минуту. Но если штатный CPS базируется по закраине, то фактический преднатяг зависит от
Поэтому без подготовки партии CPS — это не инструмент «абсолютно одинакового преднатяга», а инструмент очень повторяемой механической глубины относительно своей базы, в качестве которой фактически служит фланец шеллхолдера. Именно поэтому у F-Class Products появилась модернизация CPS: производитель указывает, что проблема штатного CPS в том, что при изменении толщины закраины меняется глубина посадки капсюля.
Настраивать каждый капсюль отдельно или всю партию?
На практике CPS обычно настраивают один раз на партию. Для этого:
- выравнивают капсюльные гнёзда;
- измеряют среднюю глубину гнезда;
- измеряют среднюю высоту капсюля до ножек наковальни;
- оценивают или сортируют толщину закраины;
- выбирают целевой преднатяг;
- выставляют CPS;
- прогоняют всю партию на одной настройке.
Однако индивидуальная настройка каждой пары «гильза — капсюль» теоретически также возможна. Для неё нужно рассчитывать:
Тогда:
для каждого патрона. Но это крайне трудоёмко. Кроме того, CPS имеет дискретность регулировки
, поэтому абсолютная индивидуальная компенсация всё равно ограничена шагом инструмента. Практически рациональнее не перенастраивать CPS под каждый патрон, а уменьшать разброс входных величин: /Bogoslovsky1.files/image174.png)
10. Подготовка и посадка капсюля капсюлятором 21st Century Shooting.
Наряду с капсюлятором CPS новая методика была проверена с использованием капсюлятора 21st Century. Капсюли были взяты из этой же выборки и отличие было только в посадке другим капсюлятором (рис. 11).
Капсюлятор 21st Century достаточно чувствителен и регулируемый, клики не были ровно 0,001, но можно было приспособиться. Среднее значение утопленности капсюля составило 0,0044, интервал 0,002–0,0065. Значительных отличий по разбросу глубины посадки от капсюлятора CPS не выявлено. Поэтому смысла отстрела патронов для сравнения двух этих капсюляторов мы пока не увидели.
/Bogoslovsky1.files/image175.jpg)
/Bogoslovsky1.files/image176.jpg)
Рисунок 11. Инструменты для стандартной посадки капсюлей
11. CPS против 21st Century
Сравнение нужно формулировать не как «один лучше другого», а как различие двух подходов. 21st Century ценят именно за регулируемость и хороший тактильный контроль. В обзоре AccurateShooter подчёркивается, что в отличие от большинства ручных капсюляторов этот инструмент позволяет регулировать, насколько далеко посадочный шток входит в держатель, то есть управлять глубиной посадки. При этом можно не регулировать упор, а сажать капсюль «по ощущениям».
CPS ценен не тем, что «магически» устраняет все разбросы компонентов, а тем, что превращает операцию в быструю и повторяемую механику с жёстким упором. Но этот подход требует, чтобы партия была подготовлена: выровнены гнёзда, отсортированы или хотя бы проконтролированы закраины, исключены капсюли с аномальной высотой и геометрией. CPS можно считать «Феррари» в мире капсюляторов не по абсолютной точности выдерживания преднатяга, а по совокупности качеств, включая высокую скорость капсюлирования при предельно достижимом качестве.
12. Новый подход к посадке капсюля против традиционного и практическое решение проблем при реализации новой технологии.
Проведя достаточное количество разных тестов, можно сделать определенные сравнения новой и традиционной технологии посадки капсюлей. Отправной точкой будет та традиционная технология, когда капсюли не сортируют по массе и высоте, не проверяют визуально качество посадки наковальни, не измеряют глубину капсюльного гнезда и глубину посадки капсюлей, а саму посадку делают по тактильным ощущениям в руке. Нужно признать, что так поступают большинство стрелков. Поэтому все дополнительные операции отнесем к новой технологии.
Ключевая идея новой технологии заключается в том, что повторяемость в срабатывании капсюля определяется посадкой его до дна гнезда и одинаковым контролируемым дожимом наковальни в чашку. И здесь поднимается сразу несколько вопросов. Если идти от рекомендаций K&M для малых капсюлей делать дожим 0,002″, а для больших 0,003″ (не хотелось бы сейчас углубляться в то, как обоснованы эти цифры), то разматывание этих цифр в обратном направлении показывает, что без жесткого контроля разбросов в размерной цепочке они просто невыполнимы. Разброс высоты закраины гильзы в 0,006″, высоты капсюля в 0,005″, глубины гнезда в 0,004″ по теории ошибок определяет общий разброс глубины посадки капсюля относительно поверхности донца гильзы как почти 0,01, что делает невозможным удержание дожима наковален с высокой точностью относительно рекомендуемых номиналов. Таким образом, даже теоретически сильная и правильная идея (что нужно еще проверять) в данном случае не реализуется в лоб и требует значительного ужесточения допусков на каждый элемент размерной цепи.
И исследователи, и стрелковое сообщество сходится в том, что наибольшее влияние на скорость пули оказывают масса состава, посадка капсюля до дна капсюльного гнезда, преднатяг наковаленки и состояние запального отверстия. Расстояние поверхности капсюля от бойка в пределах стандартных допусков не является фактором влияния на скорость пули, однако слишком большой диапазон глубины посадки капсюля относительно поверхности донца пули может повлиять не только на силу удара бойка, но и на безопасность, если поверхность капсюля будет выступать над донцем гильзы. Лучший путь к стабильной повторяемости работы капсюля – обеспечить одинаковые значения основных факторов влияния. Для этого рекомендуется сортировать капсюли по массе и толщине, проточить фрезой одинаковую глубину капсюльного гнезда и следить за этим параметром, контролировать посадку капсюля до дна гнезда, обеспечить преднатяг наковальни, обработать другой фрезой запальное отверстие изнутри гильзы. Управляемую посадку капсюля позволяют осуществить капсюляторы с регулируемой глубиной посадки: 21st Century Shooting, K&M Primer/Gage и Primal Rights Competition Primer Seater (CPS) и подобные. Работа такими инструментами выводит посадку капсюля на новый уровень.
Проблема разброса высоты закраины гильзы. Более жесткое обеспечение правильных и стабильных размеров при посадке капсюля требует изменить отношение к измерениям и применяемым инструментам, а также стабилизировать ряд размеров. Например, вряд ли многие стрелки задумывались над тем, что капсюляторы сажают капсюли по глубине капсюльного гнезда при опоре гильзы закраиной на шеллхолдер, и если толщина закраины разная, то и посадка капсюля будет разная. То же самое можно сказать о глубине и диаметре капсюльного гнезда, о размерной цепочке самого капсюля и его посадке до дна с дожимом наковальни в чашку. Переосмысление всех таких вопросов позволит повысить точность и правильность посадки капсюлей и добиться снижения разброса скорости пули.
Практическая реализация новой технологии посадки капсюлей зависит не только от базовой комплектации инструментов, но и от их апгрейда, а также от измерительных инструментов. Поэтому нужны практические решения, некоторые из них приведены ниже. И 21st Century, и штатный CPS с жёстким упором фактически задают ход посадочного штока относительно закраины или опорной поверхности гильзы в шеллхолдере, а не напрямую относительно поверхности донца. Поэтому для усовершенствования посадки капсюля в размерную цепочку обязательно нужно дополнительно ввести толщину закраины или, точнее, расстояние от поверхности донца до опорной поверхности, по которой гильза базируется в держателе. Закраина не измеряется точно штангенциркулем. Фундаментальным решением является применение компенсатора разброса высоты закраины. Если его нет, то можно промерить гильзы вместе шеллхолдером и отсеять выпадающие. Можно также вращением гильз вокруг оси находить опоры с минимальным разбросом. Для таких измерений нужны профессиональные инструменты вместо самодельных.
Проблема разброса глубины и диаметра капсюльного гнезда - это, пожалуй, единственный вопрос, который легко решается применением серийной фрезы. Для точного измерения глубины гнезда нужны специальные измерители, но опять же в этом случае роль измерителя-глубиномера играет сама фреза, которая и задает нужную глубину гнезда.
Проблема разброса высоты капсюля. Конечно, не хотелось бы превращать посадку капсюлей в очень трудоемкую операцию, включающую измерения и нумерацию каждой гильзы и каждого капсюля, и создание их пар. Если все делать усредненно, то нужно отбраковать достаточно большой процент капсюлей.
Проблема недожима или пережима наковальни. При большом разбросе в размерной цепи это реальная проблема, когда часть капсюлей не коснутся дна гнезда, а часть будут сильно пережаты. Поэтому практическим решением здесь будет ужесточение допусков в размерной цепи. Также можно было бы исключить пережимание наковальни, совместив тактильные ощущения и сигнал дохода рукоятки капсюлятора до упора.
В общем, как видно, все вопросы решаются, что открывает новой технологии дорогу в практику стрелкового спорта. Следующим этапом нужны тесты, показывающие, насколько новых подход к посадке капсюлей сннизит разброс начальной скорости пули.
Главное, что, как нам кажется, добавляется в сознание стрелка при новом подходе – это, то, что капсюль используется не просто для поджига пороха, он влияет на скорость пули, поэтому отнестись к размерам отдельных узлов и размерной цепочке в системе «донная часть гильзы – капсюль» нужно более ответственно. От того, как обеспечивается однообразие работы узла «донная часть гильзы-капсюль» и как сработает капсюль, зависит начальная скорость пули. Для этого нужно понять, какие факторы стабильности главные, а какие второстепенные, как на работу капсюля влияют размерные и технологические цепочки.
Наверное, покажется, что в этой статье не хватает главного – доказательств связи контролируемых параметров капсюля и узла «донце гильзы – капсюль» с начальной скоростью пули, полученных нами в ходе собственных тестов. Однако уместить такой материал в формат одной статьи не представляется возможным, поэтому результаты экспериментальных отстрелов на скорость с различными размерами и различной посадкой капсюлей мы наметили разместить в следующей статье.
Заключение
Анализ первоисточников [1-15] и проведённые расчёты показывают, что физически корректная технология посадки капсюля должна строиться не вокруг одной универсальной глубины ниже донца гильзы, а вокруг обеспечения повторяемого состояния всего узла «капсюль — капсюльное гнездо». Этот узел образуется соединением двух самостоятельных систем с собственными допусками: донной части гильзы, задающей поверхность донца, диаметр и глубину капсюльного гнезда, дно гнезда и центральное запальное отверстие, и капсюля, задающего диаметр и высоту чашечки, положение наковальни, выступание её ножек и внутреннее состояние ударного состава.
Для системы Boxer принципиально важно, что наковальня находится не в гильзе, а внутри самого капсюля. При ударе бойка чашечка капсюля локально деформируется, ударный состав сжимается между внутренним выступом чашечки и вершиной наковальни, после чего продукты срабатывания через центральное запальное отверстие поступают в основную полость гильзы и инициируют воспламенение порохового заряда. Следовательно, для стабильного срабатывания важно не только положение капсюля относительно поверхности донца, но и то, дошли ли ножки наковальни до дна капсюльного гнезда и создан ли воспроизводимый малый преднатяг. Эту размерную цепочку можно записать в виде:
/Bogoslovsky1.files/image081.png)
где
— глубина посадки, при которой ножки наковальни только касаются дна капсюльного гнезда,
— глубина капсюльного гнезда,
— высота капсюля до ножек наковальни. Фактический преднатяг наковальни равен:
/Bogoslovsky1.files/image178.png)
где
— фактическая глуби
а посадки капсюля ниже плоскости донца. Из этого следует главный вывод: одинаковая глубина посадки ниже донца не гарантирует одинакового преднатяга, если различаются глубина гнезда, высота капсюля или положение наковальни.
Практические рекомендации USAMU и Laurie Holland подтверждают ту же физическую логику: неправильно посаженный капсюль может расходовать часть энергии бойка на дополнительную досадку или избыточную деформацию чашечки, что ухудшает воспламенение и может приводить к осечкам. Специализированные инструменты K&M Primer/Gage, Primal Rights CPS и Accuracy One Primer Gauge фактически реализуют метрологическую версию того же принципа: нужно контролировать не только конечную глубину посадки относительно донца, но и глубину гнезда, высоту конкретного капсюля, момент касания наковальней дна гнезда и последующий малый дожим. В методике K&M инженерными ориентирами такого дожима служат значения порядка
для малых капсюлей и
для больших.
При этом малый контролируемый дожим нельзя рассматривать как способ исправления дефектно собранного капсюля. Выступание наковальни из чашечки не определяется одной только массой ударного состава: на него влияют высота чашечки, геометрия и упругость наковальни, глубина её запрессовки, высота спрессованной таблетки ударного состава, наличие и толщина прокладки, усадка при сушке и допуски штамповки. Поэтому одинаковый преднатяг полезен только как метод стандартизации нормально изготовленных капсюлей, находящихся в пределах производственных допусков. Капсюли с аномальной массой, аномальной высотой, перекосом наковальни, необычным выступанием её ножек или признаками сборочного дефекта не должны «исправляться» более сильной посадкой; их следует исключать из матчевой партии.
Значимость самого капсюля как источника разброса скорости подтверждается экспериментально. Courtney et al. показали, что пиковое давление капсюльной волны имеет заметный разброс и коррелирует с массой капсюля; для Federal 210M сортировка по массе в пределах 1 мг уменьшала стандартное отклонение пикового давления с 32,4 до 18,3 psi. В работе [Богословского, Кадомкина и Жукова] приведены распределения масс капсюлей и их компонентов, исследована статистическая связь массы капсюля и массы ударного состава, а также даны рекомендации по сортировке Federal Premium GM205M и GM210M для удержания скорости пули в диапазоне 2–4 м/с. Это означает, что стабильность посадки должна дополняться контролем качества самих капсюлей.
Дополнительным фактором нестабильности может быть обратное выдвижение капсюля к зеркалу затвора под действием давления только капсюльных газов ещё до формирования основного давления от горения пороха. Если сопротивление прессовой посадки чашечки в капсюльном гнезде различается от гильзы к гильзе, то в одних патронах капсюль может быстро сместиться назад, в других — с задержкой, а в-третьих — практически не сдвинуться. Это меняет ранний объём капсюльной полости, форму капсюльного импульса и начальные условия воспламенения. Следовательно, стабильность работы капсюля зависит не только от глубины посадки и преднатяга, но и от диаметрального натяга, чистоты гнезда, отсутствия остаточного кримпа, состояния поверхности и силы удержания капсюля в гнезде.
Таким образом, предлагаемая технология сборки капсюльного узла имеет не только эмпирическое, но и физико-метрологическое обоснование. Её можно сформулировать в трёх уровнях. Первый уровень — минимум безопасности: капсюль не выступает над донцем и уверенно посажен в гнездо. Второй уровень — матчевая посадка: ножки наковальни дошли до дна капсюльного гнезда, после чего выполнен малый контролируемый преднатяг. Третий уровень — контроль качества капсюлей и гильз: капсюли с аномальной массой или геометрией исключаются из партии, а капсюльные гнёзда должны быть чистыми, одинаковыми по состоянию и свободными от остаточного кримпа.
Такая технология не гарантирует полного устранения разброса начальной скорости, поскольку на него влияют и другие элементы патрона. Однако она устраняет один из реальных, измеримых и управляемых источников нестабильности — разброс физического состояния капсюля в момент его срабатывания. Поэтому для спортивного патрона корректнее говорить о воспроизводимой сборке системы «капсюль — донная часть гильзы», в которой контролируются геометрия гнезда, геометрия капсюля, преднатяг наковальни, удержание капсюля в гнезде и отбраковка явных выбросов.
При использовании капсюлятора Primal Rights CPS необходимо учитывать, что глубина капсюльного гнезда обычно измеряется от поверхности донца гильзы, тогда как штатная механическая база CPS связана с опорой гильзы в держателе, то есть с закраиной или соответствующей опорной поверхностью донной части. Поэтому в размерную цепочку посадки капсюля необходимо ввести толщину закраины
. Если
— глубина капсюльного гнезда,
— высота капсюля до ножек наковальни,
— настройка CPS, а
— фактический преднатяг наковальни, то для штатного CPS:
/Bogoslovsky1.files/image073.png)
Из этого следует, что более высокий капсюль увеличивает преднатяг, а более глубокое капсюльное гнездо и большая толщина закраины уменьшают его. Следовательно, одинаковая настройка CPS не гарантирует одинакового преднатяга, если в партии различаются глубина гнезда, высота капсюля или толщина закраины. При независимых разбросах этих величин стандартное отклонение преднатяга оценивается как
/Bogoslovsky1.files/image134.png)
Для Federal 210M при
,
,
и дискретности настройки CPS
получаем
. При среднем преднатяге
это означает, что без сортировки закраин и дополнительной подготовки партии часть капсюлей может получить существенно меньший или больший преднатяг. При выравнивании гнёзд, сортировке закраин и отборе капсюлей по высоте разброс преднатяга может быть снижен примерно до
, что соответствует уже матчевому уровню повторяемости.
Таким образом, преимущество CPS состоит не в автоматическом устранении всех разбросов размерной цепочки, а в точной и быстрой реализации выбранной настройки для подготовленной партии. По сравнению с капсюлятором 21st Century, CPS лучше подходит для быстрой серийной посадки капсюлей после предварительной подготовки гильз и капсюлей; 21st Century, напротив, сохраняет большую роль тактильного контроля и удобнее для индивидуального контроля посадки. Поэтому выбор между ними определяется не только точностью шкалы, но и философией работы: CPS — это инструмент жёсткого упора, серийной повторяемости и быстрой посадки без того, чтобы каждый раз прислушиваться к работе капсюлятора, 21st Century — инструмент ручного контроля и тактильной обратной связи.
Список литературы:
- Богословский В.Н., Кадомкин В.В., Жуков И.Г. Исследование возможности сортировки винтовочных капсюлей в стрелковом спорте с целью уменьшения разброса скорости пули и снижения вероятности неподжига пороха при отрицательных температурах // Universum: технические науки. 2024. № 2(119). С. 44–65. DOI: 10.32743/UniTech.2024.119.2.16909. Режим доступа: 7universum.com/ru/tech/archive/item/16909.
- Sporting Arms and Ammunition Manufacturers’ Institute. SAAMI Z299.4-2025. Voluntary Industry Performance Standards for Pressure and Velocity of Centerfire Rifle Ammunition for the Use of Commercial Manufacturers [Электронный ресурс]. URL: https://saami.org/wp-content/uploads/2026/02/SAAMI-Z299.4-CFR-2025-Centerfire-Rifle-Approved-2-10-2025-2026-02-13.pdf (дата обращения: 26.04.2026).
- Frost G.E. Ammunition Making: An Insider’s Story. Washington, D.C.: National Rifle Association of America, 1990. 161 p. ISBN 0-935998-57-8. Available at: https://ia903102.us.archive.org/26/items/AmmunitionMakingNRAByG.Frost1990/Ammunition%20Making-NRA%20%20by%20G.%20Frost-%281990%29%20_text.pdf
- K&M Precision Shooting Products. K&M Primer/Gage – Instructions for Use [Электронный ресурс]. URL: https://kmshooting.com/wp-content/uploads/2018/05/kmshooting_media_pdf_12.pdf (дата обращения: 26.04.2026).
- Primal Rights, Inc. Competition Primer Seater (CPS): Instructions for Use [Электронный ресурс]. URL: https://www.primalrights.com/cps.pdf (дата обращения: 26.04.2026).
- Courtney M.W., Courtney A.C. High-speed measurement of rifle primer blast waves // Precision Shooting. 2011. February. arXiv:1102.1644 [Электронный ресурс]. URL: https://arxiv.org/pdf/1102.1644 (дата обращения: 26.04.2026).
- Brownells. Safety Instruction Guide for SWAGE GAGE™ Primer Pocket Gauge [Электронный ресурс]. URL: https://www.brownells-deutschland.de/WebRoot/MediaDefinition/safety_instructions/100/015/613/100015613_en_GB.pdf (дата обращения: 26.04.2026).
- Lapua. Product Catalog 2022 [Электронный ресурс]. URL: https://www.lapua.com/wp-content/uploads/2022/04/Lapua_Catalog_2022_ENG.pdf (дата обращения: 26.04.2026).
- Commission Internationale Permanente pour l’Epreuve des Armes à Feu Portatives. TDCC — Tables of Dimensions of Cartridges and Chambers [Электронный ресурс]. URL: https://www.cip-bobp.org/en/tdcc (дата обращения: 26.04.2026).
- AccurateShooter Forum. How Deep Should Primers Be Seated? Different Depths For Different Primers? [Электронный ресурс]. URL: https://forum.accurateshooter.com/threads/how-deep-should-primers-be-seated-different-depths-for-different-primers.3876884/ (дата обращения: 26.04.2026).
- Sniper’s Hide Forum. Primer seating depth effects on velocity spreads [Электронный ресурс]. URL: https://www.snipershide.com/shooting/threads/primer-seating-depth-effects-on-velocity-spreads.6861432/ (дата обращения: 26.04.2026).
- Long Range Hunting Forum. Primer Seating Data for Extreme Long Range [Электронный ресурс]. URL: https://www.longrangehunting.com/threads/primer-seating-data-for-extreme-long-range.199922/ (дата обращения: 26.04.2026).
- UKVarminting. Primer seating depth [Электронный ресурс]. URL: https://ukvarminting.com/topic/65866-primer-seating-depth/ (дата обращения: 26.04.2026).
- ReloadingAllDay. Does Primer Seating Depth Matter? [Электронный ресурс]. URL: https://www.reloadingallday.com/post/does-primer-seating-depth-matter (дата обращения: 26.04.2026).
- SAAMI Z299.4 — Centerfire Rifle Primers and Primer Pockets.
- Calhoon J. Primers and Pressure // The Varmint Hunter Magazine. 1995. October. Reprinted by James Calhoon Mfg. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.jamescalhoon.com/primers_and_pressure.php (дата обращения: 10.05.2026).
- Holland L. Large Rifle Primer Performance // Target Shooter Magazine. Reloading Bench. 2015. 2 June. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.targetshooter.co.uk/?p=1471 (дата обращения: 10.05.2026).
- Accuracy One. Precision Primer Gauge Instructions [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://bullettipping.com/products/precision-primer-gauge/precision-primer-gauge-instructions/ (дата обращения: 10.05.2026).
- Holland L. Large Rifle Primer Performance // Target Shooter Magazine. 2015. 2 June. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.targetshooter.co.uk/?p=1471 (дата обращения: 10.05.2026).
- ReloadingAllDay. Does Primer Seating Depth Matter? [Электронный ресурс]. 2020. 21 July; updated 2025. 18 January. Режим доступа: https://www.reloadingallday.com/post/does-primer-seating-depth-matter (дата обращения: 10.05.2026).
References:
- Bogoslovsky V.N., Kadomkin V.V., Zhukov I.G. [Study of the possibility of sorting rifle primers in shooting sports to reduce bullet velocity spread and decrease the probability of powder non-ignition at subzero temperatures]. Universum: tekhnicheskie nauki, 2024, no. 2(119), pp. 44–65. DOI: 10.32743/UniTech.2024.119.2.16909. Available at: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/16909 (In Russ.)
- Sporting Arms and Ammunition Manufacturers’ Institute. SAAMI Z299.4-2025. Voluntary Industry Performance Standards for Pressure and Velocity of Centerfire Rifle Ammunition for the Use of Commercial Manufacturers. Available at: https://saami.org/wp-content/uploads/2026/02/SAAMI-Z299.4-CFR-2025-Centerfire-Rifle-Approved-2-10-2025-2026-02-13.pdf (accessed: 26.04.2026).
- Frost G.E. Ammunition Making: An Insider’s Story. Washington, D.C., National Rifle Association of America, 1990. 161 p. ISBN 0-935998-57-8. Available at: https://ia903102.us.archive.org/26/items/AmmunitionMakingNRAByG.Frost1990/Ammunition%20Making-NRA%20%20by%20G.%20Frost-%281990%29%20_text.pdf
- K&M Precision Shooting Products. K&M Primer/Gage — Instructions for Use. Available at: https://kmshooting.com/wp-content/uploads/2018/05/kmshooting_media_pdf_12.pdf (accessed: 26.04.2026).
- Primal Rights, Inc. Competition Primer Seater (CPS): Instructions for Use. Available at: https://www.primalrights.com/cps.pdf (accessed: 26.04.2026).
- Courtney M.W., Courtney A.C. High-speed measurement of rifle primer blast waves. Precision Shooting, 2011, February. arXiv:1102.1644. Available at: https://arxiv.org/pdf/1102.1644 (accessed: 26.04.2026).
- Brownells. Safety Instruction Guide for SWAGE GAGE™ Primer Pocket Gauge. Available at: https://www.brownells-deutschland.de/WebRoot/MediaDefinition/safety_instructions/100/015/613/100015613_en_GB.pdf (accessed: 26.04.2026).
- Lapua. Product Catalog 2022. Available at: https://www.lapua.com/wp-content/uploads/2022/04/Lapua_Catalog_2022_ENG.pdf (accessed: 26.04.2026).
- Commission Internationale Permanente pour l’Epreuve des Armes à Feu Portatives. TDCC — Tables of Dimensions of Cartridges and Chambers. Available at: https://www.cip-bobp.org/en/tdcc (accessed: 26.04.2026).
- AccurateShooter Forum. How Deep Should Primers Be Seated? Different Depths For Different Primers? Available at: https://forum.accurateshooter.com/threads/how-deep-should-primers-be-seated-different-depths-for-different-primers.3876884/ (accessed: 26.04.2026).
- Sniper’s Hide Forum. Primer Seating Depth Effects on Velocity Spreads. Available at: https://www.snipershide.com/shooting/threads/primer-seating-depth-effects-on-velocity-spreads.6861432/ (accessed: 26.04.2026).
- Long Range Hunting Forum. Primer Seating Data for Extreme Long Range. Available at: https://www.longrangehunting.com/threads/primer-seating-data-for-extreme-long-range.199922/ (accessed: 26.04.2026).
- UKVarminting. Primer Seating Depth. Available at: https://ukvarminting.com/topic/65866-primer-seating-depth/ (accessed: 26.04.2026).
- ReloadingAllDay. Does Primer Seating Depth Matter? Available at: https://www.reloadingallday.com/post/does-primer-seating-depth-matter (accessed: 26.04.2026).
- Sporting Arms and Ammunition Manufacturers’ Institute. Centerfire Rifle Primers and Primer Pockets. In: SAAMI Z299.4-2025. Voluntary Industry Performance Standards for Pressure and Velocity of Centerfire Rifle Ammunition for the Use of Commercial Manufacturers. Available at: https://saami.org/wp-content/uploads/2026/02/SAAMI-Z299.4-CFR-2025-Centerfire-Rifle-Approved-2-10-2025-2026-02-13.pdf (accessed: 26.04.2026).
- Calhoon J. Primers and Pressure. The Varmint Hunter Magazine, 1995, October. Reprinted by James Calhoon Mfg. Available at: https://www.jamescalhoon.com/primers_and_pressure.php (accessed: 10.05.2026).
- Holland L. Large Rifle Primer Performance. Target Shooter Magazine. Reloading Bench, 2015, 2 June. Available at: https://www.targetshooter.co.uk/?p=1471 (accessed: 10.05.2026).
- Accuracy One. Precision Primer Gauge Instructions. Available at: https://bullettipping.com/products/precision-primer-gauge/precision-primer-gauge-instructions/ (accessed: 10.05.2026).
- Holland L. Large Rifle Primer Performance. Target Shooter Magazine, 2015, 2 June. Available at: https://www.targetshooter.co.uk/?p=1471 (accessed: 10.05.2026).
- ReloadingAllDay. Does Primer Seating Depth Matter? 2020, 21 July; updated 2025, 18 January. Available at: https://www.reloadingallday.com/post/does-primer-seating-depth-matter (accessed: 10.05.2026).