О классификации автоматического оружия

О классификации автоматического оружия

(Продолжение. Начало в "ТиВ"№ 10/2001, 1/2002).

I.2. В системах с отдачей ствола затвор во время выстрела прочно сцеплен с подвижным стволом. Под действием отдачи система ствол-затвор начинает движение назад, сжимая пружину затвора и пружину ствола (если таковая имеется). Ведущим звеном автоматики здесь также выступает затвор, собственно воспринимающий отдачу выстрела, но совместная масса подвижных деталей оказывается значительно выше. Сравнительно большая масса позволяет поглощать отдачу мощного патрона. Для перезаряжания необходимо расцепление и отход затвора от ствола на длину, несколько превышающую длину патрона. В зависимости от момента расцепления затвора и ствола различают системы с коротким и длинным ходом ствола.

1.2.1. В системах с коротким ходом ствола (пистолеты «Кольт» М1911, «Браунинг Хай Пауэр», «Вальтер» Р.38, единые пулеметы MG.34 и MG.42, крупнокалиберные КПВ, М2 «Браунинг», автоматически пушки “Виккерс”, С-60 и другие) затвор и ствол перед выстрелом сцеплены и под действием отдачи начинают двигаться назад вместе. Расцепление затвора и ствола происходит во время движения системы ствол-затвор в крайнее заднее положение. Затвор продолжает движение назад, а ствол либо возвращается в переднее положение под действием ствольной пружины, либо «ждет» затвор. Смещение ствола назад в таких системах меньше длины патрона. Затвор, отойдя в крайнее заднее положение, начинает обратное движение под действием своей возвратной пружины, завершая цикл перезаряжания, запирает канал ствола; если ствол не вернулся ранее в крайнее переднее положение, затвор возвращается вперед вместе с ним. Сцепление и расцепление затвора со стволом зависит от выбранной схемы запирания канала ствола. Если энергия отдачи недостаточна для приведения в действие автоматики, она может дополняться воздействием пороховых газов на дульную часть ствола через специальный надульник. Длина пути отхода затвора должна превышать длину отхода ствола на величину, несколько большую длины патрона, в то же время масса ствола часто намного превышает массу затвора, и кинетическая энергия движения ствола выше. Поэтому особенностью большинства систем с коротким ходом ствола является наличие в конструкции специального ускорителя — механического устройства для перераспределения энергии отдачи между тяжелым ведомым звеном (стволом) и легким ведущим (затвором): часть кинетической энергии движущегося ствола передается затвору для торможения ствола и ускорения отхода от него затвора. Простейший ускоритель представляет собой рычаг, короткое плечо которого воспринимает усилие от движущегося ствола, а длинное воздействует на затвор. Чем больше передаточное число ускорителя, т. е. чем большая часть энергии ствола передается затвору, тем выше возможный темп стрельбы. В некоторых системах (пулеметы системы Максима, MG.42) ускорительный механизм играет также роль отпирающего. В пистолетах, имеющих относительно легкий ствол и короткий патрон, инерция затвора достаточна для перезаряжания, и в ускорителе нет необходимости. Например, в пистолете «Браунинг Хай Пауэр» во время выстрела давление пороховых газов отбрасывает назад затвор, который увлекает за собой ствол, т. к. боевые выступы ствола входят в пазы затвора. Примерно через 5 мм нижний прилив ствола находит на стержень рамки, казенная часть ствола опускается, он расцепляется с затвором и останавливается, а затвор продолжает движение назад, сжимает возвратную пружину, извлекает и выбрасывает стреляную гильзу и взводит курок, в крайней задней точке ударяется в ограничитель рамки, останавливается и под действием возвратной пружины возвращается вперед, при этом подхватывает из магазина патрон и досылает его в патронник. Затвор толкает вперед ствол, тот поднимается и к моменту прихода в крайнее переднее положение входит в зацепление с затвором.

Циклограмма работы автоматики на основе отдачи ствола с коротким ходом. Ствол возвращается вперед ствольной пружиной.

Циклограмма работы автоматики на основе отдачи ствола с коротким ходом. Ствол возвращается вперед вместе с затвором.

Независимость времени начала подачи и досылания патрона от положения ствола позволяет совместить эти операции по времени с движением ствола, так что время цикла автоматики (t_ц) складывается из времени отхода ствола (t_отк), времени его возвращения (t_возвр), промежутка времени между возвращением ствола в крайнее переднее положение и запиранием его канала затвором (K_t) и времени работы ударного механизма (t_{уд. м}). Промежуток K_t зависит прежде всего от того, насколько полно совмещены по времени операции перезаряжания с движением ствола назад и вперед. Этот промежуток может быть полностью исключен сокращением промежутков между операциями перезаряжания. Системы с коротким ходом ствола сочетают позднее отпирание ствола с высоким темпом стрельбы, позволяют получить высокую надежность оружия, сравнительно мало чувствительны к засорению мелкими частицами — за счет инерции подвижной системы. Это способствовало широкому их распространению. Однако та же большая масса и инерция подвижной системы вызывает значительное смещение центра масс во время работы автоматики, а при высоком темпе стрельбы большие скорости подвижных деталей увеличивают ударные нагрузки, снижают их живучесть, а также повышают опасность самопроизвольного отскока затвора от казенного среза ствола. Это требует введения амортизаторов и устройств противоотскока. Подвижный ствол ставит ряд ограничений на использование съемных дульных устройств (сменных компенсаторов, глушителей, направляющих для винтовочных гранат), поскольку они изменяют массу ствола. Поэтому такие устройства стремятся делать как можно легче либо предусмотреть их наличие при расчете автоматики.

Работа автоматики пистолета по схеме “БраунингХай Пауэр”: А — канал ствола заперт, Б — отпирание канала ствола; 1 — затвор-кожух, 2 — ствол, 3 — фигурный прилив ствола, 4 — ось затворной задержки.

Разрез пистолета USP “Хеклер унд Кох”.

Для смягчения работы автоматики и расширения пределов уровня давления в канале ствола снижение ствола производится крюком на заднем конце стрежня возвратной пружины, снабженным буферной пружиной.

Схема устройства крупнокалиберного пулемета КПВ с автоматикой на основе отдачи ствола с коротким ходом и ускорителем копирного типа: 1 — пламегаситель, 2 — ствол, 3-рукоятка ствола, 4 — замок муфты. 5 — мушка, 6, 10 — крышка ствольной коробки, 7- подаватель, 9 — досылатель, 11-шептало, 12 — возвратная пружина затвора, 13-прицел, 14 — пружина амортизатора, 15 — затыльник, 16 — ствольная коробка, 17 — остов затвора, 18 — ролик ускорителя, 19 — боевая личинка, 20 — приемник, 21 — направляющая ствола, 22 — возвратная пружина ствола, 23 — муфта. 24 — кожух ствола. 25 — усилитель отдачи.

Схема ускорителей рычажного и рычажно-копирного типа: 1 — ускоритель, 2 — ствол, 3 — упор короба, 4 — выступ затвора.

Схема работы рычажно-копирного ускорителя.

Работа рычажного ускорителя: 1 — двуплечий ускоритель, 2 — ствол, 3 — затвор, 4 — выступ затвора.

Практически постоянное, и притом незначительное, усилие на установку (опору) и снижение ударных нагрузок можно обеспечить в системах с коротким ходом ствола и выстрелом с выката. В начале цикла автоматики ствол находится в заднем положении (на заднем шептале), затвор в крайнем заднем положении на расстоянии от казенного среза ствола, превышающем длину патрона, а патрон — на линии досылания. При спуске с шептала подвижная система под действием возвратной пружины устремляется вперед, во время этого движения производится досылание патрона, запирание канала ствола и — до прихода ствола в крайнее переднее положение — выстрел. Часть энергии отдачи расходуется на торможение подвижной системы, после чего начинается ее отход назад со сжатием возвратных пружин, отпирание канала ствола, извлечение и удаление стреляной гильзы. Ствол останавливается на заднем шептале, затвор — на своем шептале, механизм питания подает на линию досылания очередной патрон. В результате циклограмма сглаживается в крайних точках, работа автоматики становится безударной, а энергия отдачи в значительной степени поглощается инерцией ствола и затвора.

Частичный выкат использован, например, в швейцарском ручном пулемете MG25 «Фурер». При использовании полного или частичного выката время Щ. меньше времени движения ствола вперед и назад на время выката. Появляется возможность повысить темп стрельбы. Однако возможность затяжного выстрела не позволяет значительно уменьшить массу опоры (установки). Такие системы малоустойчивы в работе от выстрела к выстрелу, поскольку даже при точной выделке патронов уровень давления в канале ствола от выстрела к выстрелу меняется.

Направление движения затвора не всегда параллельно оси канала ствола. В автоматических пушках часто используется кпиновый затвор (например, в АМ-23), движущийся перпендикулярно оси канала ствола. Из стрелкового оружия можно упомянуть систему пулемета «Мадсен» с качающимся затвором, не нашедшую широкого применения из-за своей громоздкости.

1.2.1а. В качестве разновидности системы с коротким ходом ствола можно рассмотреть автоматику с подвижным патронником, ограниченно используемую в основном в охотничьих самозарядных ружьях. При выстреле сам ствол (точнее его нарезная часть) остается на месте, а его отделяемая казенная часть (патронник и переходное устройство), инерционное тело и затвор начинают движение назад. Отойдя на небольшое расстояние, достаточное для сброса давления, патронник отделяется от затвора, останавливается и возвращается к стволу, а затвор, увлекаемый инерционным телом (или под действием ускорителя) продолжает движение назад, сжимая возвратную пружину и производит все оставшиеся операции цикла перезаряжания. От систем с коротким ходом ствола эта система отличается значительно меньшей массой подвижной системы и неподвижностью собственно ствола.

Разрез пистолета “Глизенти” 1910 г. с автоматикой на основе отдачи ствола с коротким ходом и запирающим рычагом-ускорителем.

Работа автоматики и узла запирания единого пулемета MG1 (MG3): А — запирание канала ствола при приходе подвижной системы в крайнее переднее положение, Б — канал ствола заперт, В — отпирание канала ствола при отходе подвижной системы назад; 1 — ствольная коробка, 2 — запирающие ролики, 3, 6 — боевая личинка затвора, 4 — остов затвора, 5 — ударник, 7 — отпирающая поверхность короба.

Циклограмма работы автоматики на основе отдачи ствола с длинным ходом

I.2.2 В системах с длинным ходом ствола сцепленные ствол и затвор движутся вместе до крайней задней точки, где и происходит расцепление (самозарядное ружье «Браунинг Ауто-5», ручной пулемет Шоша, автоматический гранатомет LAG-40 «Санта-Барбара»). Затвор после этого задерживается на заднем шептале, а ствол возвращается в переднее положение, «освобождая» стреляную гильзу. После расхождения ствола и затвора на соответствующее расстояние стреляная гильза выбрасывается, затвор движется вперед, подхватывает и досылает в патронник очередной патрон и запирает канал ствола. Поскольку все операции цикла производятся последовательно, суммарное время цикла (t_ц) автоматики равно сумме времени отката ствола (t_отх), времени возвращения ствола в крайнее переднее положение (t_возвр), подачи и досылания патрона (t_дос), запирания (t_з) и работы ударного механизма (t_{уд. м}).

Системы с длинным ходом ствола позволяют использовать мощные патроны, смягчая удары в крайних точках, извлекать гильзу из патронника в наиболее выгодных условиях. Длительный цикл автоматики снижает темп стрельбы (у гранатомета LAG-40 — 215 выстр./ мин, в то время как у Мк19 под тот же выстрел, но с автоматикой на основе свободного затвора — 325–385 выстр./мин), но иногда именно это и требуется для повышения кучности стрельбы и управляемости оружия. Правда, длинный ход ствола приводит к громоздкости короба. Для обеспечения надежной работы автоматики разброс длины хода подвижной системы должен находиться в определенных пределах, ограниченных положением шептала затвора и крайним задним положением затвора. При недоходе затвора до шептала произойдет невзведение — такое бывает в условиях низких температур. В ружье «Браунинг Ауто-5» применен амортизатор достаточно простой фрикционной схемы, и поскольку сила трения зависит от энергии отдачи, увеличение мощности патрона сопровождается его большим подтормаживанием, причем часть энергии отдачи переводится в тепловую. В автоматическом миномете 2Б9 “Василек” автоматика на основе отдачи ствола сочетается с выстрелом с выката.

(Продолжение следует)

Схема работы автоматики с отдачей всего оружия (самозарядное ружье Шегреня, патент 1910 г.): 1 — пружина отдачи, 2 — инерционное тело, 3 — затвор, 4 — ствол, 5 — запирающий рычаг, 6 — инерционное тело, стремясь остаться на месте, смещается относительно оружия, 7 — направление усилия отдачи, 8 — инерционное тело отходит назад, 9 — возвращение оружия вперед.

Принципиальная схема работы автоматики самозарядного ружья «Браунинг Аутоматик-5»:

А — положение перед выстрелом, Б — положение после прихода подвижной системы в крайнее заднее положение, В — момент после отпирания канала ствола (боевой упор затвора утоплен, затвор стоит на рычаге подавателя, ствол движется вперед, гильза извлекается из патронника); 1 — ствол, 2 — опорное кольцо ствола, 3 — тормозная муфта, 4 — возвратная пружина, 5 — ствольная коробка (хвостовик), 6 — затвор, 7 — боевой упор затвора, 8 — рукоятка затвора, 9 — задержка затвора (рычаг подавателя), 10 — короб, 11 — трубка магазина, 12-гильза.

Автоматический гранатомет LAG-40 с автоматикой на основе отдачи ствола с длинным ходом и буфером.

Разрез и схема работы ручного пулемета “Мадсен ”.

При всей громоздкости система отличалась плавной работой и продержалась на вооружении нескольких армий на удивление долго.