С момента изобретения оружия, которое для стрельбы использует порох, вопрос запирания ствола стоял очень остро. Сначала это была просто “пробка”. Она могла быть приварена, обжата или вкручена в казенную часть ствола, и заряжение в этом случае происходило через переднюю часть.
Подобное устройство продержалось довольно долго, несколько сотен лет, и было изменено только с появлением унитарного патрона. Такой патрон позволил заряжать оружие значительно быстрее и одновременно поставил вопрос - как запирать ствол?
Решение этого вопроса оказалось непростой задачей и эволюционировало вместе с развитием техники, а позднее и пороха.
Запирающий механизм не просто так считают одним из обязательных узлов стрелкового оружия. Однако некоторые люди по какой-то причине его недооценивают. Если немного углубиться в следственную и экспертную практику, то можно встретить несколько уникальных случаев, когда выстрел происходил с не запертым стволом. Что может привести к печальным результатам. Именно такие случаи показывают насколько важно устройство и надежность запирающих механизмов оружия.
Очень важно разделять детали, которые отвечают непосредственно за закрытие казённого среза ствола и механизмы, отвечающие за запирание стволов различных конструкций.
К элементам, которые отвечают за закрытие казённого среза ствола, относят:
При этом за надёжность запирания также отвечают отдельные механизмы.
Если речь идёт о дульно-зарядных моделях, то за надёжность запирания будет отвечать достаточно жесткое соединение казенной части и заглушки. Даже расплющенный участок ствола может брать на себя функцию заглушки. Не стоит забывать и об укреплении заглушки за счёт её помещения в канал в жидком виде. То есть, можно попросту залить казённый срез расплавленным свинцом. Не исключено ввинчивание заглушки и её укрепление за счёт более тугой посадки, зашплинтовывание и ему подобные манипуляции.
В наше время чаще всего на оружии чаще всего устанавливают скользящие затворы. Они стали повсеместно популярны на:
Отдельно стоит упомянуть оружие с так называемым качающимся затвором. Хорошим примером является винтовка Мартини-Генри. Затвор при работе поднимается или опускается относительно оси ствола. Разработать на его базе что-то кроме однозарядного оружия довольно сложно, поэтому подобные модели не стали использовать повсеместно в связи и с технологической сложностью изготовления такого затвора. Кроме того, механизмы требовали очень тщательного ухода для исправной работы.
Большое количество различных конструктивных приемов отвечают за максимально качественное запирание в нарезном огнестрельном оружии, которое имеет скользящий затвор. Дополнительно все запирающие элементы обязаны гарантировать легкость отпирания патронника, чтобы подготовить его для нового выстрела. Существует довольно много вариантов. Среди них можно выделить восемь наиболее популярных.
Тип запирания затворов плотно связан с мощностью патрона, например, свободный затвор в основном используется для конструкций, которые рассчитаны под относительно слабые пистолетные патроны.
Как видно из названия, свободный затвор не имеет никаких дополнительных устройств для его фиксации, кроме возвратной пружины, запирание происходит за счет массы затвора и силы этой пружины.
Хорошим примером такого запирания можно считать пистолет Макарова или пистолет-пулемет Шпагина. Многие удивляются, почему на Макарове такая жесткая пружина, а на ППШ - нет? Объяснение кроется в массе затвора. И там, и там специальных устройств для запирания затвора нет, но масса затворов различна, для компенсации этого и нужна пружина большей мощности.
Так как элемент затвора не имеет сцепки со стволом, нужна мощная пружина, чтобы удерживать затвор в переднем положении ровно до того момента, как пуля вылетит из дульного среза. Как только это произойдёт, затвор за счёт сжатия возвратной пружины отойдет назад, тем самым извлекая стреляную гильзу и выбрасывая ее из оружия. Массивный затвор необходим таким системам, так как он компенсирует отсутствие сцепления ствола и затвора. При этом вес самого затвора пропорционален мощности патрона. Также механизм предусматривает наличие возвратной пружины, запирающей ствол. Примером может послужить отечественный пистолет Макарова или Вальтер ПП.
Свободный затвор - самый простой и дешевый способ запирания ствола, именно поэтому он встречается в пистолетах и пистолетах - пулеметах. Но, к сожалению, его возможности ограничены и использовать его на более мощных патронах не получается. Такие попытки приводят либо к чрезмерному увеличении массы затвора, либо малой живучести самого оружия.
В этом случае нет жёсткого запирания. Затвор замедляется благодаря грамотному перераспределению энергии от отдачи между его основными элементами, то есть, самим затвором и затворной рамой. Также это возможно за счёт усиления трения или другими методами. Такие механизмы так и не получили широкого применения. Связано это с тем, что система гораздо сложнее свободного затвора, однако имеет, как правило, те же же минусы.
Полусвободные затворы не нашли применения на мощных патронах и чаще всего используются на пистолетах и пистолетах-пулеметах под мощный, но все еще пистолетный патрон.
Про надёжность действия и говорить нечего, по этому показателю механизм явно уступает свободному затвору и имеет ограниченный ресурс. Несмотря на все недостатки, данную систему все равно использовали при создании автоматических винтовок Cetme и HK G3. Даже в наши дни технологию применяет компания Heckler Koch на некоторых своих пистолетах, пистолетах-пулеметах и даже штурмовых винтовках.
Запирание затвора благодаря защёлке, то есть, личинке, которая перемещается в одной из двух плоскостей, предполагает, что в крайнем положении кожух-затвор соединяется со стволом именно благодаря этому элементу. За счёт влияния газов, которые изнутри начинают давить на дно гильзы, ствол, ствольная коробка и затвор начинают сдвигаться назад ровно до тех пор, пока защёлка под влиянием остальных элементов рамки не примет горизонтальное положение или не уйдет в бок, тем самым освобождая не только ствол, но и затвор. Далее есть два варианта. Либо ствол, иногда вместе со ствольной коробкой, остановится, при том, что затвор будет двигаться назад, или две детали отдельно друг от друга отойдут назад. Естественно, затвор под влиянием отдачи будет перемещаться быстрее, из-за чего откроется окно в затворе и вылетит уже отстрелянная гильза. Аналогичную систему запирания можно найти у пистолетов вроде Маузера 1898 года выпуска, Вальтера П.38 и прочих моделях. Во время обратного движения под влиянием возвратной пружины защёлка заскочит в пазы ствола или, как вариант, ствольной коробки. Именно так в крайнем переднем положении будет обеспечена надежность подпирания дна гильзы, чтобы появилась возможность совершить новый выстрел. Таким образом работает пулемёт ДП.
Существуют системы, в которых функцию защёлки на себя берёт специальный клин. Его движение в вертикальном направлении, то есть, перпендикулярно продольной оси затвора отвечает как раз за сцепление и расцепление затвора со ствольной коробкой. Подобным образом работает большое количество помповых и полуавтоматических дробовиков, например, Моссберг 500 или МР-153.
В процессе запирания благодаря передвижению исключительно в вертикальной плоскости ствол в крайнем положении активно соединяется специальными кольцеобразными выступами с пазами затвора. Стоит отметить, что эти пазы и выступы непременно являются полукольцевыми, поэтому идеально подходят друг к другу. В ходе выстрела под высоким давлением донышко гильзы кожух-затвора уходит назад, тем самым перетягивая ствол за собой.
Благодаря короткому ходу ствола серьга, расположенная прямо на оси под стволом и в рамке пистолета, поворачивается, одновременно с этим перемещая казенную часть ствола вниз. В тот же момент боевые выступы ствола плавно выходят из сцепления совместно с пазами кожух-затвора. В итоге ствол начинает замедлять своё движение и плавно останавливается, в то время как кожух-затвор по-прежнему перемещается назад. Когда происходит открытие окна и выбрасывание гильзы из патронника, пуля находится уже за пределами дульного среза ствола. Под действием пружины, которая закреплена на оси под стволом, кожух-затвор принимает свою первоначальную позицию. Из-за давления чашечки затвора ствол начинает смещаться вперёд, быстро поворачивается на серьге, поднимается казённой частью и ловко вставляется выступами в пазы кожух-затвора. Так запирается канал ствола. Именно это движение привело к созданию широко распространенного в наши дни термина — «качание ствола». Примеры такого запирания хорошо известны: это и наш ТТ, и Кольт 1911 и большое количество современных пистолетов, с той лишь разницей, что от серьги отказались в пользу простого выступа на стволе и ответной части на рамки пистолета, что позволило ее разгрузить и даже сделать пластиковой, как на Глоке.
Запирание обеспечивается за счёт вращения ствола вокруг оси. В данном случае высокий уровень надежности эксперты гарантируют, так как в передней части ствол боевым выступам будет активно контактировать с поперечным пазом затвора. В конце концов, при выстреле затвор, сцепленный со стволом, начнёт двигаться назад. Одновременно с этим другой боевой выступ ствола начнёт постепенно передвигаться по наклонному пазу неподвижного корпуса. Подобное действие непременно приведёт к повороту ствола. Таким образом будет обеспечен выход боевого выступа из паза в затворе. Далее затвор выйдет из сцепления со стволом, после чего благодаря действию возвратной пружины все детали начнут взаимодействовать в обратном порядке. Хороший пример - пистолет ГШ-18.
Запирание за счёт перекоса затвора характеризуется тем, что в процессе запирающий механизм сдвигается вверх или вбок, в зависимости от определенного механизма. В итоге он начинает собственным пазом влиять на запирающий элемент ствола. Непосредственно при выстреле ствол совместно с затвором начинает перемещаться назад, после чего соприкасается боковой частью затвора со скосом ствольной коробки. В результате появляется перекос затвора. Далее запирающий элемент ствола выходит из паза затвора, после чего он самостоятельно двигается назад. Эту систему запирания ствола можно встретить у пистолета Бергман 1897 года выпуска, там затвор перекачивается влево. У модели Байяр 1908 года с калибром 9 миллиметров затвор перекашивается вниз. Также подобная система присутствует у пулеметов Шательро, Кольта и Виккерс-Бертье. Самым известным обладателем такой системы запирания у нас является СКС, где задняя часть затвора при запирании уходит вниз и входит в специальные пазы коробки.
Особой популярностью принцип запирания за счёт перекоса затвора пользовался ещё в первой половине двадцатого века. В наши дни из-за ряда особенностей, включая несимметричность запирания и расположения точки, где осуществляется запирание, позади казённого среза ствола, в области заднего среза затвора необходимо выполнять ствольную коробку фрезерованием из стальной поковки с последующей закаткой, из-за чего данную схему применяют крайне редко.
Запирание затвора рычажно-шарнирным механизмом можно встретить, если рассмотреть все пистолеты серии «Люгер П.08». В данном случае затвор со стволом соединяется благодаря кривошипно-шатунному механизму. Роль ползуна в данном случае на себя берёт именно затвор. При крайнем переднем положении этот механизм оказывается в положении так называемой «Мёртвой точки».
Во время возвращения назад из-за давления пороховых газов ролики, которые находятся в месте сочленения обоих рычагов, то есть, заднего мотыля и переднего шатуна, начинают взаимодействовать с профильными поверхностями задних выступов рамки. Далее они отбрасываются вверх, тем самым открывая окно для выбрасывания отработанной гильзы. Как только затвор возвращается вперёд под влиянием возвратной пружины, рычаги также начинают возвращаться в исходное горизонтальное положение вплоть до установки на одной линии. После этого шатунный механизм вновь занимает положение «мёртвой точки». На этом принципе построен один из первых пулеметов в истории, известный нам как пулемет Максим.
Запирание благодаря повороту затвора или его боевой личинки в оружии российских производителей встречается очень часто. В данный момент это почти все оружие.
У широко распространенной винтовки Мосина, которую выпускали с 1891 по 1930 годы, в процессе доведения затвора в крайнее положение и во время поворота его рукоятки вправо, боевая личинка начинает поворачиваться с помощью боевых выступов и максимально плавно входит в кольцевые пазы, которые располагаются в стенках ствольной коробки. Именно в этом случае давление донышка гильзы на чашечку затвора не способствует его отходу назад. Чтобы выполнить отвод и извлечь отстрелянную гильзу, требуется повернуть рукоятку затвора вверх. Так стрелок сможет вывести боевые выступы из кольцевых пазов. Далее необходимо оттянуть затвор назад, и на этом процесс завершается.
У известного во всем мире автомата Калашникова затвор всегда делится на две части. Его основой является затворная рама и сам затвор (личинка). При их одновременном движении вперёд из-за действия возвратного механизма затвор под влиянием скоса левого выреза ствольной коробки непременно начинает поворачиваться вправо. В итоге движение вправо вокруг своей оси продолжится благодаря влиянию фигурного выреза затворной рамы на выступ затвора. Стоит отметить, что в процессе боевые выступы затвора будут заходить за боевые упоры ствольной коробки, тем самым и запирая затвор. Как только произойдёт выстрел, из-за газов, которые образуются при сгорании пороха, на газовый поршень или как вариант, в процессе отведения затворной рамы за рукоятку, сама рама передним скосом фигурного выреза начнёт проворачивать затвор вокруг продольной оси, тем самым выводя его боевые выступы из-за боевых упоров ствольной коробки. Все эти действия приводят к отпиранию затвора и открытию канала ствола.
Мы рассмотрели наиболее популярные системы запирания оружия, на них можно наблюдать как эволюционировала система запирания и что оказалось наиболее выгодным. Безусловно, это затвор с поворотной личинкой.
Однако, это далеко не все существующие системы запирания ствола. Представлено немало других. Запирание возможно за счёт:
Запирание ствола клином тоже в одно время было достаточно популярно. В этом случае сцепление затвора со ствольной коробкой обеспечивается благодаря специальной детали, которая называется клином. Она передвигается в плоскости точно или приблизительно перпендикулярно оси канала ствола. В итоге клин попадает в поперечный паз и достаточно надёжно его запирает. Стоит отметить, что он может находиться как в передней, так и в задней части затвора. Однако, первый вариант имеет небольшую площадь запирания, из-за чего снижается надёжность и срок службы работы всей автоматики и применяется в основном в дробовиках, где давление, а, следовательно, и нагрузка на узел запирания значительно меньше. А во втором варианте узел запирания будет иметь большие габариты в плане высоты, из-за чего конструкторам приходится делать ствольную коробку большего размера, чем в первом случае.
Особняком стоят револьверы, ружья и винтовки револьверного типа, где запирание осуществляется просто совмещением каморы барабана.
Важно помнить, что свою специфику также имеет проблема герметизации ствола револьвера. В этом случае нужно не просто ограничить ствол в казённой части, но и гарантировать правильную связь между сменным патронником - каморы барабана и стволом. В зависимости от образцов револьверов эту проблему решали самыми разными способами. Например, в Нагане 1895 года выпуска спусковой крючок во время нажатия отводил не только курок, но и собачку, которая одновременно выдвигалась вперёд и вверх. В итоге своим носиком сквозь щель в щитке она начинала оказывать давление на храмовое колесо на заднем торце барабана. Сам барабан поворачивался на одну седьмую часть окружности и под влиянием собачки подавался вперёд, пока очередная камора барабана полностью не надвигалась на казенник ствола. Помимо этого, именно спусковой крючок с помощью коленчатого выступа способствует поднятию ползуна. Тот, в свою очередь, сверху упирается в скос головки казенника, из-за чего он начинает вращаться на оси. Таким образом, прижатый ползуном, казенник, благодаря передней плоскости своей головки, надёжно фиксирует донышко гильзы. Лишь в самом конце этого процесса сосок спускового крючка проникает в выемку пояска барабана, тем самым ограничивая его поворот направо. При этом носик собачки и зуб дверцы не позволяют барабану сдвинуться с места. Уже непосредственно во время выстрела пуля начинает раздвигать коническую часть дульца гильзы, изнутри прижимая его края к поверхности казённика. Таким образом появляется ещё одна преграда, не позволяющая газам прорваться и навредить стрелку.
Большая часть оставшихся револьверов имеет другой запирающий механизм, который обеспечивается исключительно плотной подгонкой поверхности торцов барабана к рамке. Конструкция максимально простая, в связи с чем прорыв небольшой части газов считается вполне допустимым. Это один из самых ненадежных способов запирания.
Охотничьи гладкоствольные ружья с переламывающимися стволами наиболее часто имеют затвор, который предназначен, в первую очередь, для запирания ствола с казенной части его или их места соединения с прикладом. Дополнительно именно затвор отвечает за монтировку и позволяет грамотно функционировать курку и предохранителю, что важно для безопасного использования.
В этом случае в качестве основы запора используют колодку. В передней части в специальном пазу находится поперечная ось. С помощью выемки с осью начинает взаимодействовать подствольный крюк в ходе присоединения ствола к колодке. При закрывании ружья ствол проворачивается на оси и начинает упираться в щиток колодки. Можно сказать, что подобное положение ствола по отношению к щитку колодки гарантирует подпирание гильзы или гильз, позволяя произвести полноценный выстрел. Однако в действительности всё не так просто, как может показаться. Всегда существует опасность случайного раскрытия ствола и освобождения гильз при выстреле, из-за чего и появилась необходимость запирания в разных точках. Стоит отметить, что в криминалистической и охотничьей литературе количества точек запирания определяют по-разному. Как правило, криминалисты объединяли ось с подствольным крюком, в связи с чем указывают возможность двойных и тройных затворов. Однако охотники-оружиеведы считают иначе, в связи с чем называют одинарные, двойные, тройные и в некоторых случаях четверные системы запирания. Если не вдаваться в эту вечную дискуссию, то можно выделить некоторые способы запирания:
С появлением новых систем запирания появилась возможность сделать оружие полностью автоматическим. Если стрелок применяет неавтоматическую систему, то все манипуляции по перезаряжанию оружия ему приходится выполнять самостоятельно. Но в автоматических системах для этого активно применяют энергию сгорающего пороха, высвобождающуюся непосредственно во время выстрела.
При этом все виды автоматического оружия также дополнительно делят на две основные категории:
Рассмотрим каждую из категорий более подробно.
К данной категории относят все оружие, где энергия отдачи оказывает определённое влияние на затвор, приводя в движение всю автоматику. Дополнительно в этой группе оказалось и оружие, в котором механизмы автоматики напрямую связаны с подвижным стволом.
В данном случае ствол всегда максимально крепко соединен с коробкой оружия. Затвор в подобной ситуации может быть как со свободным, так и с полусвободным затвором. В первом случае во время стрельбы затвор никак не связан со стволом. Он лишь прижимается к нему благодаря возвратной пружине. На практических испытаниях выяснилось, что для бесперебойного функционирования системы с простой автоматикой требуется громоздкий затвор и патрон с небольшой мощностью. Но чтобы был шанс использовать более короткие затворные системы, давление газов, которое выделяет сгоревший порох, обязано быть относительно небольшим.
Когда в процессе выстрела в стволе давление газа резко возрастает, происходит откат затвора и гильзы. За тот временной промежуток, когда пуля перемещается непосредственно по стволу, затвор смещается буквально на один или два миллиметра со скоростью от четырёх до шести метров в секунду. Такого начального импульса вполне хватает, чтобы привести затвор в крайнее положение, стоит только пуле покинуть ствол. Одновременно с этим происходит сжатие возвратной пружины, которая отвечает за возврат затвора в изначальное положение. Тем временем из магазина в патронник уже перемещается следующий патрон, воспламеняющийся при возвращении затвора в переднее положении или при нажимании на спуск.
При этом оружие с полусвободным затвором работает по тому же принципу, однако в этом случае его масса значительно ниже, а сам затвор сцепляется с коробкой или стволом за счёт подвижного элемента, который помогает сильно сократить его скорость. В некоторых случаях полусвободные затворы используют при условии, что по рекомендациям разработчиков темп стрельбы того или иного вида оружия не должен быть чересчур высоким.
В любом случае, в моделях с такими видами затворов эксперты не рекомендуют использовать винтовочные патроны. Связано это с тем, что из-за чрезмерно сильного давления от газов, которые выделяются непосредственно при горении пороха, скорость затвора начинает резко превышать возможность запирания затвора.
Все модели, независимо от того, длинный или короткий у них ход, специалисты в оружейной области относят к системам с подвижным стволом.
У моделей с длинным ходом ствол и затвор в обязательном порядке зависимы друг от друга, и оказываются в переднем положении под влиянием возвратной пружины. Сразу после произведения выстрела затвор из-за давления пороховых газов и инерции начинает скользить назад, одновременно с этим сжимая возвратную пружину. После удара о заднюю стенку и последующего незначительного скольжения вперёд, затвор, который остаётся на месте за счёт специального механизма, удерживается в данном положении и больше не может сдвинуться. Сам ствол также под воздействием возвратной пружины переходит в переднее положение, в то время как гильза за счёт выбрасывателя извлекается из патронника и откидывается в сторону. После этого затвор начинает движение вперёд, а в патронник попадает следующий патрон, после чего запирается ствол. Далее можно стрелять ещё раз и цикл снова повторяется от начала и до конца.
Отличительной чертой моделей с длинным ходом ствола является более низкая скорость стрельбы. Связано это в первую очередь со значительной массой всех подвижных элементов и поочередным движением вперёд ствола и затвора. Из-за движения тяжёлых деталей и ударов в процессе их фиксации образуются колебания, из-за которых страдает кучность стрельбы. Это одна из причин, по которой подобные конструкции используют не часто. Хороший пример - ружье МЦ 21-12 или Браунинг Ауто 5.
В моделях с коротким ходом ствола затвор отпирается только после непродолжительного отката ствола. Для ускорения движения затвора после отпирания ствола, конструкторы начали устраивать в механизмы специальные ускорители.
В такой ситуации автоматика работает максимально надежно и гарантирует высокую скорость стрельбы при относительно небольшой отдаче. Поэтому подобные конструкции стали достаточно активно использовать в станковых и даже крупнокалиберных пулемётах. Например, подобной системой оснащены МГ-34, МГ-42 и другие.
У стрелкового оружия с данной системой в стенке ствола специально просверлено так называемое газоотводное отверстие. Именно сквозь него какая-то часть пороховых газов оказывается в газовой каморе, начиная давить на торцевую поверхность газового поршня. В итоге он отходит назад, тем самым влияя на направляющий механизм затвора.
После свободного движения направляющего механизма на расстояние от трёх до шести миллиметров происходит отпирание затвора и он отводится в заднее крайнее положение. Одновременно с этим происходит выброс отстрелянной гильзы и сжатие возвратной пружины. Далее из заднего положения затвор благодаря возвратной пружине движется вперёд, захватывая следующий патрон, перемещая его в патронник и запирая ствол. Однако у механизмов подобного типа могут быть определённые отличия. Это может быть:
Наибольшей популярностью в наши дни пользуются именно механизмы с длинным поршневым ходом. На основе этой системы работают почти большинство современных пулемётов, многие автоматы и автоматические винтовки. Пример АКМ, АК-74, ПКМ.
Если требуется зарядить оружие обоймой, то обычно используют свободную связь между газовым поршнем и направляющим механизмом затвора. У моделей с коротким поршневым ходом за счёт толкателя газовый поршень перенаправляет кинетическую энергию на направляющий механизм, после чего сам под влиянием возвратной пружины возвращается на исходную точку. Стоит отметить, что газовый поршень может передвигаться лишь в пределах небольшого отрезка. Хороший пример такой системы - СКС или СВТ.
Если в определённой модели нет газового поршня, то газы, благодаря тонкому отверстию, начинают влиять непосредственно на основание затвора, который, двигаясь назад, приводит в действие механизм автоматики. Отличительной чертой подобного оружия является простая конструкция и возможность самостоятельно регулировать давление газа, который влияет на подвижные части системы. Такой принцип позволил выпустить большое количество видов стрелкового оружия. На этом принципе работает, например, М-16.
Каждая из систем имеет свои преимущества и недостатки. Специалисты продолжают совершенствовать их изо дня в день, стремясь создать идеальный механизм запирания и отпирания канала ствола. Из века в век механизм улучшался и конструкторам удалось пойти к тому, что мы имеет сейчас. Кто знает, может уже через век-другой удастся шагнуть далеко вперёд и создать нечто уникальное, чему ранее не было аналогов.
Некоторое время назад была популярна идея безгильзового патрона со своим специфическим запиранием, но реализовать ее так и не удалось.
Комментарии