Работа свободного затвора на примере пистолета. I
— положение перед выстрелом;
II
— давление пороховых газов превысило давление форсирования, пуля врезается в нарезы ствола, но гильза, удерживаемая инертной массой затвора и трением стенок, плотно прижатых давлением к патроннику, отходит назад лишь на несколько миллиметров;
III
— пуля покидает ствол, гильза за это же время вышла из патронника только своей утолщённой частью у основания;
IV, V
— давление в стволе падает, трение в патроннике резко снижается, и гильза отходит назад под действием остаточного давления и инерции, толкая затвор, этим приводя в действие автоматику перезаряжания.
Свободный затвор
, или
инерционный затвор
— продольно-скользящий затвор, не сцепленный с неподвижным стволом во время выстрела.
Отдача свободного затвора
— принцип действия автоматики перезаряжания огнестрельного оружия, при котором продольно-скользящий затвор не сцеплён с неподвижным стволом, а его отход назад при выстреле замедляется преимущественно силой трения стенок гильзы о патронник и большой массой самого затвора.
Свободный затвор конструктивно проще любого другого типа запирания ствола. Однако для него характерны такие существенные недостатки, как излишняя масса оружия, склонность к высокому темпу стрельбы и увеличение колебаний оружия при стрельбе очередями за счёт быстрого возвратно-поступательного движения массивного затвора и его ударов в крайних положениях, что также способствует ускоренному износу оружия.
Схема со свободным затвором благодаря своей простоте в прошлом широко применялась в пистолетах-пулемётах: достаточно назвать такие образцы, как MP18, «Суоми», MP40, ППШ, ППС, STEN, Uzi и многие другие. В настоящее время многие пистолеты-пулемёты используют более совершенные механизмы с полусвободным затвором или даже отводом пороховых газов, хотя свободный затвор также сохраняет большую популярность у конструкторов этого вида оружия.
Кроме того, свободный затвор очень часто используется в другом типе оружия под пистолетный патрон — пистолетах, обычно — использующих сравнительно маломощные патроны (, АПС, ПСМ, «Браунинг» и другие), так как масса кожуха-затвора пистолета обычно получается намного меньше, чем может весить затвор пистолета-пулемёта.
Наконец, свободный затвор как правило имеют самозарядные охотничьи винтовки и карабины под малокалиберный патрон кольцевого воспламенения, например ТОЗ 99, Ruger 10/22 и аналогичные.
Применение данной схемы в иных типах оружия носит как правило лишь эпизодический характер.
Принцип действия
В основании гильзы имеется утолщённая часть, в которой находится капсюль. Задача конструктора системы со свободным затвором — обеспечить, чтобы за время, которое пуля находится в канале ствола, гильза вышла из патронника на величину, не превышающую длину этой части.
При выстреле пороховые газы оказывают давление одновременно на пулю, на стенки гильзы и на её донце — последняя составляющая передаётся затвору. При этом возникают несколько разнонаправленных сил:
- Сила давления пороховых газов на пулю старается вытолкнуть её из ствола вперёд, через дульный срез;
- Сила давления на донце гильзы старается вытолкнуть её из патронника назад, через казённый срез ствола, чему препятствует подпирающий гильзу сзади массивный затвор;
- Сила давления на стенки гильзы плотно прижимает их к стенкам патронника, следствием чего становится возникновение между стенками гильзы и стенками патронника силы трения, препятствующей выходу из него гильзы.
В результате совместного воздействия этих сил и пуля, и гильза начинают двигаться в противоположных направлениях, однако с различной скоростью: если скорость пули вблизи дульного среза достигает при использовании пистолетных патронов 300—500 м/с, то наибольшая скорость затвора обычно не превышает 4 м/с.
Параметры системы (длина ствола, массы пули и затвора, площадь поверхности гильзы и так далее) подбираются конструкторами таким образом, чтобы за то время, за которое пуля проходит по каналу ствола до дульного среза, затвор успевает отойти лишь на несколько миллиметров, при этом гильза выходит из патронника только своей утолщённой частью, в которой расположен капсюль, что страхует её от разрыва.
После того, как пуля покидает ствол, давление в его канале падает, и гильза полностью выходит из патронника, толкая затвор. Извлечение гильзы в системе со свободным затвором происходит, таким образом, практически без участия закреплённого на затворе выбрасывателя — он лишь удерживает её в чашечке затвора, а не «вытягивает» из патронника, как в других системах. В принципе, система со свободным затвором может обойтись и без выбрасывателя — он нужен лишь на случай осечки для извлечения не сработавшего патрона из канала ствола. Существовали образцы оружия со свободным затвором (тренировочного или спортивно-развлекательного назначения), выбрасывателя не имевшие для упрощения конструкции.
Накопленной энергии затвору хватает на обеспечение работы автоматики оружия.
Данное описание работы системы со свободным затвором является упрощённым. На практике в оружии со свободным затвором, у которого боёк имеет вид неподвижно закреплённой на зеркале затвора детали, накол капсюля очередного патрона происходит ещё до его полного входа в патронник и прихода затвора в крайне переднее положение, в результате чего отходу затвора назад противодействует дополнительно ещё и инерция движения подвижных частей оружия вперёд. Использование этого принципа (так называемый «выкат затвора»
, в англоязычной терминологии —
advanced primer ignition
) позволяет снизить темп стрельбы и несколько уменьшить потребную массу подвижных частей оружия. При этом, однако, следует учитывать, что если при стрельбе возникнет затяжной выстрел, — замедленное срабатывание бракованного или повреждённого при хранении патрона, — выстрел произойдёт уже после полного прихода затвора в переднее положение и остановки, так, что инерция его движения вперёд не будет противодействовать его отходу назад, так что конструктор должен обеспечить достаточную массу затвора для того, чтобы обеспечить и при таком развитии событий безопасность стрелка и сохранность оружия.
Использование выката затвора несколько снижает надёжность работы автоматики оружия, а также допускает стрельбу исключительно с открытого затвора («с заднего шептала»), что не всегда приемлемо из-за снижения кучности огня, в особенности одиночного. Тем не менее, этот принцип де-факто используется в большинстве пистолетов-пулемётов со свободным затвором (имеющих неподвижно закреплённый в чашечке затвора боёк), в частности — «Узи», ППШ, ППС, и так далее. В пистолете-пулемёте MP40 же, боёк выполнен отдельно от затвора, как часть ударного механизма ударникового типа, однако выкат затвора также используется благодаря особому устройству последнего, спроектированного таким образом, что боёк наносит удар по капсюлю за мгновение до прихода затвора в переднее положение. Тот же принцип использовался, например, и в раннем варианте боевого автоматического дробовика Атчиссона (AAS — Atchisson assault shotgun) 12-го калибра, что с успехом позволило использовать в автоматическом оружии со свободным затвором мощный охотничий патрон.
В более сложном варианте этот же принцип реализовывался даже в некоторых лёгких пушках со свободным затвором, или, например, в швейцарской 20-мм противотанковой винтовке
. Существует даже проект основанного на этом принципе оружия будущего с очень простой, но эффективной конструкцией.
Свободный затвор в лёгких пушках. Бесфланцевый патрон и патрон с уменьшенным фланцем.
Существенное преимущество свободного затвора состоит в том, что при выстреле он испытывает только деформацию сжатия. Эту деформацию способны успешно воспринимать многие виды материалов, что позволяет использовать для изготовления свободного затвора сравнительно малопрочные, но дешёвые и простые в обработке материалы — незакалённую малоуглеродистую сталь, литую алюминиевую бронзу (как у части выпуска британского STEN-a), цинк-алюминиевый литьевой сплав ZAMAK (пистолеты и карабины фирмы Hi-Point Firearms), и так далее. При этом несколько страдает долговечность оружия — при большом настреле на его деталях появляется наклёп, что не повышает работоспособность, причём проблема долговечности может быть отчасти устранена применением буферов, смягчающих откат подвижных частей в заднее положение. Для сравнения, например, при запирании затвора поворотом его боевые упоры испытывают во время выстрела деформацию на срез, для противодействия которой необходима очень качественная углеродистая или легированная сталь (в практике отечественной оружейной промышленности используются углеродистые пружинные стали 50А, 50РА или аналогичные; за границей стандартом для оружейной промышленности считается хром-молибденовая сталь ANSI 4130 ChroMoly или аналогичная), прошедшая термическую обработку.
Основные схемы работы автоматики
А.Б. Жук «Стрелковое оружие»
Системы без сцепления затвора со стволом
Схема 1
. Использование отдачи при свободном затворе и неподвижном стволе. Затвор в крайнем переднем положении удерживается пружиной, и при выстреле отдача беспрепятственно отбрасывает его назад. Обладая значительно большей массой, чем пуля, затвор движется гораздо медленнее ее, поэтому еще до того, как гильза выйдет из патронника, пуля успевает покинуть ствол и давление в стволе резко снижается. В исходное положение затвор возвращается под действием возвратной пружины.
Схема 2
. Использование энергии пороховых газов при подвижном вперед стволе и неподвижном затворе. Отдача воздействует на неподвижный корпус и никак не используется. Перезаряжание осуществляется при движении ствола вперед под действием силы трения, возникающего при прохождении пули по каналу ствола, и назад под действием возвратной пружины.
Системы с полусвободными затворами
Схема 3
. Системы с полусвободными затворами занимают промежуточное место между системами с затворами свободными и сцепленными. Жесткого запирания ствола здесь нет, а замедление открывания затвора во время выстрела достигается с помощью приспособлений, усиливающих трение или вызывающих ускоренный отход других деталей. Приведенная здесь схема осуществлена на пистолете Heckler-Koch, П-9С. Двигаясь назад под действием отдачи, затвор увлекает за собой два ролика. Движение роликов назад сопровождается их сближением, которое отход ударника ускоряет, а отход затвора замедляет.
Системы со сцепленными затворами
Схема 4
. Использование отдачи при длинном ходе ствола. Затвор и ствол во время выстрела прочно сцеплены между собой, поэтому отдача увлекает их назад на всю длину отката. После достижения подвижными частями крайнего заднего положения происходит расцепление затвора и ствола и последовательное их возвращение вперед. При движении ствола вперед происходит экстрактирование гильзы, а при движении затвора — досылание патрона и включение запирающего устройства.
Схема 5
. Использование отдачи при коротком ходе ствола. Ствол и затвор, будучи жестко сцепленными между собой с помощью запирающего устройства, под действием отдачи отходят назад. Так как вместе они обладают сравнительно значительной массой, то отход их происходит относительно замедленно. Вскоре после начала отхода подвижных частей запирающее устройство, взаимодействуя с неподвижным корпусом, выключается и освобождает затвор. Ствол после короткого его отхода останавливается, а затвор продолжает движение, необходимое для перезаряжания пистолета. Запирающие устройства при коротком ходе ствола могут быть самыми разнообразными. Схемы некоторых из них см. тут.
Схема пистолета-пулемета со свободным затвором
При всем разнообразии внешних форм принцип работы автоматики почти у всех пистолетов-пулеметов один — использование отдачи свободного затвора. Лишь отдельные образцы имели полусвободные затворы. У готового к стрельбе пистолета-пулемета очередной патрон находится не в патроннике, а в магазине, ствол его пуст, а затвор находится в заднем положении (открыт). При нажатии на спусковой крючок происходит освобождение затвора, который под действием возвратно-боевой пружины начинает перемещаться вперед, захватывает патрон из магазина, досылает его в патронник и накалывает капсюль. 1 — ствол; 2 — затвор; 3 — возвратно-боевая пружина; 4 — спусковой механизм; 5 — затворная коробка; 6 — кожух; 7 — магазин.
Схема автоматики, основанная на отводе газов из канала ствола
Пуля минует отверстие газоотвода, часть пороховых газов устремляется в него и отбрасывает назад газовый поршень, шток которого, воздействуя на запирающее устройство, освобождает затвор и позволяет ему беспрепятственно отойти назад под действием остаточного давления пороховых газов. Отошедший назад затвор взводит ударный механизм, выбрасывает стреляную гильзу, сжимает возвратную пружину. В самозарядной оружии или в автоматическом с переводчиком огня, установленным на одиночный огонь, он, кроме того, включает разобщитель. При движении затвора вперед под действием возвратной пружины происходит досылание очередного патрона из магазина. 1 — ствол; 2 — затвор; 3 — газоотводное устройство (газовая камера, поршень и шток); 4 — запирающее устройство; 5 — ударно-спусковой механизм; 6 — разобщитель; 7 — магазин.
Динамика оружия со свободным затвором
Работа системы со свободным затвором требует выполнения того условия, чтобы сила давления пороховых газов на донце гильзы была больше суммарной силы, оказывающей сопротивление движению затвора назад, имеющей следующие составляющие:
- сила сопротивления возвратной пружины, прижимающей затвор к срезу ствола;
- сила трения между затвором и стенками затворной коробки, или направляющими, по которым он движется;
- сила трения стенок гильзы о стенки патронника ствола.
- сила инерции затвора, изменяющаяся пропорционально изменению его массы.
Первые две составляющие пренебрежимо малы по сравнению с последней[1].
Таким образом, условие работоспособности системы со свободным затвором приобретает следующий вид:
P S > R , {\displaystyle PS>R,}
где:
Р
— давление газов внутри гильзы;
S
— площадь дна гильзы;
R
— сила трения гильзы в патроннике.
Для цилиндрической гильзы с равномерной толщиной стенок это условие, после подстановки соответствующих формул для вычисления площади дна гильзы и силы трения её стенок о патронник, принимает следующий вид:
l d 1 < 1 48 ( d 1 d ) 2 , {\displaystyle {\frac {l}{d_{1}}}<{\frac {1}{48\left({\frac {d_{1}}{d}}\right)^{2}}},}
где: d {\displaystyle d} — внутренний диаметр гильзы; d 1 {\displaystyle d_{1}} — наружный диаметр гильзы; l {\displaystyle l} — длина корпуса гильзы.
Из этой формулы видно, что если длина гильзы превосходит некоторую предельную величину, то даже при малой массе затвора система работать не будет, так как гильза при выстреле останется в патроннике и скорее всего получит поперечный разрыв, что приведёт к заклиниванию оружия и может стать причиной травмы стрелка. Особенно велик риск такого развития события при использовании гильз с высоким коэффициентом бутылочности из-за того, что пороховые газы давят как на донце такой гильзы, так и на её скат изнутри.
Кроме того, для обеспечения нормальной работоспособности системы со свободным затвором необходимо, чтобы за время выстрела (то есть, до того момента, как пуля покинет канал ствола) затвор вместе с гильзой отошёл на определённую величину — как правило не более 2 мм, что соответствует длине утолщённой части гильзы, в которой находится капсюль и на которой расположена кольцевая проточка. При нарушении этого условия вероятен продольный разрыв гильзы, так как до момента вылета пули из канала ствола в нём сохраняется высокое остаточное давление пороховых газов.
Уменьшения пути затвора за время выстрела достигается в системе со свободным затвором увеличением массы подвижных деталей оружия, в ней как правило представленных лишь самим затвором в виде неразборной детали.
В конструировании оружия принята оценочная эмпирическая формула подобия, позволяющая грубо, с некоторым завышением (из-за отсутствия учёта сил трения и сопротивления возвратной пружины) оценить массу подвижных деталей оружия со свободным затвором, необходимую для обеспечения нормальной работы его автоматики перезаряжания:
Q = L q l , {\displaystyle Q={\frac {Lq}{l}},}
где: Q {\displaystyle Q} — масса подвижных частей; q {\displaystyle q} — масса пули; l {\displaystyle l} — путь, проходимый затвором за время нахождения пули в канале ствола; L {\displaystyle L} — длина нарезной части ствола.
Существует и другой вариант эмпирической зависимости для примерного определения необходимой массы затвора:
Q = q + 0.5 w x 1 L , {\displaystyle Q={\frac {q+0.5w}{x_{1}}}L,}
где: Q {\displaystyle Q} — масса подвижных частей; q {\displaystyle q} — масса пули; x 1 {\displaystyle x_{1}} — путь, проходимый затвором за время нахождения пули в канале ствола; L {\displaystyle L} — длина нарезной части ствола; w {\displaystyle w} — масса порохового заряда в патроне.
В иностранной литературе также приводится следующая оценочная формула для определения потребной массы свободного затвора:
M = 1 , 09 ⋅ 10 − 5 ⋅ m V b ( D d ) 2 , {\displaystyle M=1,09\cdot 10^{-5}\cdot mV_{b}\left({\frac {D}{d}}\right)^{2},}
где: M {\displaystyle M} — масса подвижных частей в фунтах; m {\displaystyle m} — масса пули в фунтах; V b {\displaystyle V_{b}} — скорость пули в футах в секунду; D {\displaystyle D} — диаметр зеркала затвора в дюймах; d {\displaystyle d} — диаметр основания пули в дюймах.
Естественно, полученные по этим формулам величины носят сугубо ориентировочный характер, — в реальной практике конструирования используются существенно более сложные расчёты с использованием аппарата высшей математики, дополняемые обширным практическим материалом, получаемым в процессе доводки образца. Кроме того, масса затвора зависит также от конфигурации гильзы конкретного патрона, скорости горения пороха, требуемого темпа стрельбы оружия и использования особых приёмов, позволяющих несколько облегчить затвор, таких, как описанный выше выкат затвора.
Из приведённых соотношений видно, что в общем случае чем длиннее ствол оружия и тяжелее пуля используемого в нём боеприпаса, тем большую массу должен иметь его затвор. Это вполне логично — чем длиннее ствол и тяжелее пуля, тем дольше она не покинет канал ствола, соответственно — тем больше то время, за которое затвор должен пройти заданное расстояние, а это требует его утяжеления.
Применение в системе с инерционным запиранием ствола мощного патрона вынуждает использовать очень тяжёлый затвор. В свою очередь, большая масса затвора приводит к увеличению общей массы оружия, а также — значительному повышению его тряски при ведении автоматического огня и ускорению износа из-за сильных ударов в крайних положениях.
Поэтому в оружии с длинным стволом и / или использующем мощные патроны с тяжёлой пулей свободный затвор используется редко, вместо чего применяют полусвободный затвор либо различные варианты жёсткого запирания ствола на время выстрела. Это позволяет существенно облегчить подвижные части оружия, и этим снизить его массу, повысить кучность боя. Кроме того, известны попытки замедлить отход затвора назад за счёт увеличения силы трения стенок гильзы о патронник — например путём нанесения на его стенки спиральных канавок или специальных насечек (не путать с прямыми
«канавками Ревелли» в патроннике, которые напротив
облегчают
экстракцию гильзы за счёт подачи пороховых газов из канала ствола в пространство между стенками патронника и стенками гильзы), либо за счёт применения специальных замедлителей отхода затвора (например, роликового замедлителя у чехословацкого пистолета-пулемёта «Скорпион» или пневматического буфера у MP38 и раннего MP40).
Одно из немногих исключений — немецкая авиапушка MK 108 времён Второй мировой войны, которая имела массивный свободный затвор. Однако для обеспечения работы её автоматики ствол пришлось сделать очень коротким, чтобы снаряд успевал покинуть его канал до отхода затвора на критическую величину, а это отрицательно сказалось на баллистике оружия. В данном случае более важна, впрочем, оказалась достигаемая именно применением простой схемы работы автоматики высокая технологичность этой пушки в массовом производстве, а недостаточную кинетическую энергию снаряда восполнили увеличением заряда взрывчатого вещества.
Другое исключение — опытный автоматический боевой дробовик Атчиссона 12-го охотничьего калибра, у которого свободный затвор имел массу порядка полутора килограмм и очень длинный выкат — в крайне заднем положении он входил внутрь полой трубчатой части приклада, доходя почти до плеча стрелка. В случае применения в оружии, претендующем на большую точность автоматического огня по сравнению с автоматическим дробовиком, такая схема оказалась бы неприемлема из-за сильной тряски, вызванной перемещением столь массивного затвора. Впрочем, даже Атчиссон в более поздней версии своего оружия пришёл к использованию традиционной газоотводной автоматики.
Свободный затвор с присоединением ствола
Потратив немало времени на поиски возможностей расширения области применения свободного затвора, я с удовольствием представляю уважаемым читателям штампованную конструкцию самозарядного пистолета с новым принципом работы автоматики — свободным затвором с присоединением ствола.
Самозарядные пистолеты, производимые фирмами с мировыми именами, архаичны, нетехнологичны, ненадёжны и очень дороги. Да и как может быть иначе, если представители этих компаний открыто заявляют, что для изготовления, например, затвора они используют стальную болванку весом в 2-3 кг. При этом производитель не поясняет, а потребитель не спрашивает, сколько это стоит и для чего делается. Почему-то оба уверены, что это хорошо — взять и «выпилить» из трёхкилограммового куска стали, трёхсотграммовый затвор. На самом деле подобные высказывания основаны на широко распространённом, но ошибочном мнении людей о том, что фрезерованная из цельного куска металла деталь прочнее, чем штампованная. Между тем, нынешние достижения в области штамповки и сварки металла позволяют изготовить её без потери качества из листовой стали. Такой штампосварной затвор служить будет не меньше, а стоить в 5-6, а то и в 10 раз дешевле.
Технологическая схема сборки штампосварного затвора
В большинстве известных конструкций самозарядных пистолетов, использующих патроны с дульной энергией более 300 Дж, вес подвижной системы увеличивается за счёт присоединения к затвору ствола. Так без увеличения веса затвора, а значит, и пистолета, удаётся удерживать скорость отката в допустимых пределах — 4-6 м/с. Если скорость будет больше, есть риск разрушения пистолета, если меньше — возможны задержки при стрельбе в затруднённых условиях — мороз, грязь, стрельба круто вверх или вниз. Это значит, что чем быстрее откат, тем надёжней и жёстче работает автоматика и, увы, короче срок службы оружия.
Здесь следует заметить, что ни один «сцепленный» пистолет не может сравниться по надёжности с оружием со свободным затвором. Причина в сложности конструкции и наличии больших площадей прилегания и трения. Для замыкания ствола необходимо полностью дослать патрон в патронник. Даже при незначительном загрязнении и недосыле патрона, систему клинит. В тоже время свободный затвор обеспечит выстрел даже при сильном загрязнении и недоходе системы до 2 мм, а прилегают друг к другу в нём только венчик затвора и торец ствола.
Таким образом, мне кажется наиболее насущной в области «пистолетостроения» задача, суть которой заключается в создании простого недорогого и эргономичного образца, в котором соединены положительные качества свободного и сцеплённого затворов.
Эта задача может быть решена только созданием конструкции самозарядного пистолета с новым принципом работы автоматики, который я назвал свободным затвором с присоединением ствола. По сути, это повёрнутая на 180 градусов система со сцеплённым затвором и коротким ходом ствола. В результате совместный ход затвора и ствола происходит не в начале отката, а в конце — перед ударом в рамку. Оружие симметрично, а все его детали, кроме ствола и щёчки, имеют форму, обеспечивающую возможность их изготовления из листовой стали и различных профилей.
Деталировка пистолета: 1 — ствол; 2 — мушка; 3 — затвор; 4 — целик; 5 — выбрасыватель; 6 — щёчка; 7 — возвратная пружина; 8 — рамка; 9 — защёлка щёчки; 10 — спусковая скоба; 11— курок; 12 — направляющая; 13— боевая пружина; 14— ось; 15 — спусковой крючок; 16 — магазин
Оружие отличается от наиболее близкого аналога — моего же пистолета образца 2009 г («Оружие», №10/2009), следующими признаками:
— ствол выполнен с двумя упорами, между которыми помещён передний конец спусковой скобы, выполняющей функции пружины ствола, детали для разборки и защёлки магазина;
— направляющая возвратного механизма выполнена с выступом для пальца и шепталом с проточками и с возможностью смещения в продольной и вертикальной плоскостях;
— выбрасыватель гильзовыводного механизма выполнен с эллипсными отверстиями, которыми он надет на цапфы затвора;
— спусковой крючок выполнен с задним выступом для пальца и тремя предохранительными, два из которых помещены в проточках шептала, а третий — напротив выемки в направляющей возвратного механизма;
— курок выполнен с эллипсным отверстием под ось и с выступом, обеспечивающими взаимодействие курка с подавателем магазина и выполнение им функции останова затвора;
— боевая пружина, воздействующая на спусковой крючок, имеет отогнутые вверх концы, которые упираются в ствол, что обеспечивает разгрузку спускового крючка при повороте его вперёд;
— рамка снабжена упорами для ствола и затвора, ограничивающими их откат-накат, на задней стенке колодца для магазина установлена пружинящая защёлка щёчки, с возможностью фиксации ею вкладыша для изменения сечения колодца.
При наличии специальных комплектов стволов и магазинов из пистолета можно стрелять всей гаммой 9 и 7,62-мм патронов с дульной энергией от 300 до 600 Дж и длиной до 35 мм. Гильзовыводной механизм справляется с гильзами и патронами разной длины и выбрасывает их вперёд-вверх.
Несложный расчёт показывает, что для сохранения целости гильз этих патронов во время выстрела, достаточно свободного затвора весом 330 г. На практике можно будет обойтись и более лёгким затвором в 300 г.
Допустим, что на пистолете установлены модули ствола и магазина для стрельбы отечественными патронами 9×21 мм или 9×19 мм, оба они разгоняют пулю до 600 Дж. Произведём выстрел.
Во время выстрела, затвор, весом 330 г работает как свободный. Это значит, что стреляная гильза, к моменту вылета пули из ствола, отойдёт на 2,1 мм, а затвор начнёт откат, со скоростью 9,3 м/с. Такой отход не грозит разрывом гильзы, но скорость отката слишком велика. Продолжая откат, затвор перейдёт за подаваемый на линию досылания патрон и натолкнётся на, стоящий на его пути, подпружиненный вперёд ствол. Вес ствола 140 г, и будучи присоединён к затвору он увеличит вес подвижной системы до 470 г и, соответственно, уменьшит её скорость до 6,6 м/с. С учётом действия возвратной пружины и трения, отход гильзы будет менее 2 мм, а скорость — менее 5 м/с.
После этого ствол и затвор совершат короткий совместный отход, сжимая пружину ствола, в данном случае это 2 мм. Придя в крайнее заднее положение, они ударятся в свои упоры на рамке. Такой удар вполне комфортен и для оружия и для стрелка.
Установим на пистолете ствол и магазин для стрельбы патроном 7,62×25 мм ТТ с дульной энергией 500 Дж.
Во время выстрела его гильза отойдёт на 1,5 мм, что также не грозит её разрывом. Затвор сначала разгонится до 7 м/с, а после присоединения ствола затормозится до 4,9 м/с, а с учётом возвратной пружины до 4 м/с. Ни о каком разрушении оружия не может быть и речи, а стрелок воспримет такую отдачу как мягкую.
Теперь возьмём комплект под патрон 9×18 мм ПМ с энергией пули в 300 Дж. Патрон короткий, и в колодец для магазина придётся установить вкладыш.
На переднем плане — разрез пистолета с досланным патроном и включённым предохранителем, затвор и спуск заблокированы. На заднем — затвор на затворной задержке, функцию которой выполняет поднятый подавателем курок. Внизу — возвратный и ударно-спусковой механизмы
При выстреле, гильза отойдёт на 1,7 мм, а затвор покатится сначала со скоростью 5,8 м/с, а затем 4 м/с. фактически 3 м/с. Для надёжной работы автоматики, такой скорости достаточно, а отдача будет очень комфортной.
Таким образом, надёжность данной системы, обусловлена тем, что затвор сначала выполняет основную работу по перезарядке: извлекает гильзу, сжимает возвратную пружину, преодолевает силы трения, а уже потом отдаёт остатки энергии, если они есть, сначала стволу, а затем и основной массе оружия.
Снаряжённый, с досланным патроном, пистолет совершенно безопасен. Тем не менее оружие снабжено неавтоматическим предохранителем, который включается поворотом спускового крючка вперёд. При этом блокируются затвор, спусковой крючок и курок. Выключается он нажатием на клавишу перед крючком, который после этого, под действием боевой пружины, возвращается в исходное положение. Спусковой крючок выполняет также функции разобщителя и предохранителя при недосланном патроне, в обоих случаях он опускается вниз, освобождая шептало. Выбрасыватель выполняет функцию индикатора досланного патрона, выступая при этом на тыльной стороне затвора. Таким образом, выстрел возможен только при выключенном предохранителе, досланном патроне и полностью нажатом спусковом крючке.
Для неполной разборки следует вынуть магазин и спустить курок, предохраняющий оружие от саморазборки, с боевого взвода. Затем нужно, освободив и опустив задний выступ спусковой скобы, сместить её вниз до упора. После этого достаточно сдвинуть затвор вперёд и отделить его вместе со стволом от рамки. Отделить ствол. Получается всего четыре детали.
В результате неполной разборки пистолета получается четыре крупные детали
Для полной разборки следует далее вытолкнуть ось УСМ и отделить его детали. Затем, вынув и разобрав возвратный механизм, необходимо отделить спусковую скобу и выбрасыватель. Разобрать магазин. Всего будет 17 деталей.
Представленная конструкция, несмотря на простоту и дешевизну, мощна и надёжна, симметрична конструктивно и функционально, интуитивно проста в управлении и безопасна. Она впервые, благодаря новому принципу работы автоматики, реально обеспечивает стрельбу патронами разной мощности и длины, с заменой только ствола и магазина. Её дизайн соответствует современным представлениям о высококлассном оружии.
К сожалению, более подробное описание устройства и работы пистолета займёт много места и поэтому я вынужден рекомендовать читателям и критикам не спешить с выводами, а быть более внимательными к прилагаемым рисункам, на которых можно найти ответы на многие вопросы.
Международная терминология
В англоязычной терминологии термин «свободный затвор» как таковой отсутствует. Вместо этого используется термин blowback
(«блоу-бэк»)
, используемый для обозначения любого принципа работы автоматики, основанного на отдаче затвора — как свободного, так и полусвободного или свободного с замедлителем отхода. Системы со свободным затвором при этом обозначают как «прямой»
(straight)
, «простой»
(simple)
или «чистый»
(pure)blowback
.
Аналогичная терминология используется и во многих других языках.
Источники и примечания
- Существует заблуждение, состоящее в том, что существенную роль в работе автоматики оружия со свободным затвором играет возвратно-боевая пружина; это не соответствует действительности, так как её сила несоизмеримо меньше той, которая действует на затвор при выстреле. Пружина играет роль аккумулятора энергии отдачи для возврата подвижной системы оружия в переднее положение после выстрела, а также предотвращает случайное перемещение затвора при ношении разряженного оружия, не более того.
