1.2. 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, воспринимающий отдачу выстрела, но масса подвижных деталей оказывается значительно выше. Их сравнительно большая совместная масса позволяет поглощать отдачу мощного патрона. В зависимости от момента расцепления затвора и ствола различают системы с коротким и длинным ходом ствола.
Циклограмма работы системы автоматики на основе отдачи ствола с коротким ходом, ствол имеет собственную возвратную пружину
1.2.1. В системах с коротким ходом ствола 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 в исходное положение вместе с ним.
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. Поэтому особенностью большинства систем с коротким ходом ствола является наличие в конструкции специального ускорителя – устройства для перераспределения энергии отдачи между стволом и 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 передается затвору, тем выше возможный темп стрельбы. В некоторых системах (пулемет «Максим», 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.
Циклограмма работы системы автоматики на основе отдачи ствола с коротким ходом, ствол не имеет своей возвратной пружины
Независимость времени начала подачи и досылания патрона от положения ствола позволяет совместить эти операции по времени с движением ствола, так что время tц складывается из времени отхода ствола (tотх), времени его возвращения (tотк ), промежутка времени между возвращением ствола в крайнее переднее положение и запиранием его канала затвором (-t) и времени tудм. Промежуток – 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 временных промежутков между операциями перезаряжания.
Системы с коротким ходом ствола сочетают позднее открывание ствола с высоким темпом стрельбы, позволяют получить высокую надежность оружия, сравнительно малочувствительны к засорению мелкими частицами – за счет инерции подвижной системы. Это способствовало широкому распространению данной схемы. Однако та же большая масса и инерция подвижной системы вызывают 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 требуют введения амортизаторов, 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 сделать как можно легче и предусмотреть их наличие при расчете автоматики.
Практически постоянное, притом незначительное усилие, передаваемое на установку и снижение ударных нагрузок, можно обеспечить в системах с коротким ходом ствола и выстрелом с выката.
Направление движения затвора не всегда параллельно оси канала ствола. В автоматических пушках используется вертикальный (например, в L21A1 RARDEN) или горизонтальный клиновый затвор, движущийся перпендикулярно оси ствола. Можно упомянуть систему пулемета «Мадсен» с качающимся затвором, сошедшую со сцены из-за своей громоздкости.
Схема работы рычажного ускорителя: 1 – качающийся рычаг, 2 – ствол, 3 – боевая личинка затвора, 4 – остов затвора
1.2.1а. В качестве разновидности системы с коротким ходом ствола можно рассмотреть автоматику с подвижным патронником, ограниченно используемую в основном в 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, сжимает 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.
1.2.2. В системах с длинным ходом ствола сцепленные ствол и затвор движутся вместе до крайней задней точки, где и происходит расцепление (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 выбрасывается стреляная гильза, затвор движется вперед, досылает очередной патрон в ствол и запирает канал ствола. Поскольку все операции производятся последовательно, суммарное время t. равно сумме времени отката ствола, времени возвращения ствола в крайнее переднее положение, подачи и досылания патрона, запирания и работы ударного механизма. Системы с длинным ходом ствола позволяют «гасить» отдачу мощных патронов, извлекать гильзу из патронника в наиболее выгодных условиях. Однако длительный цикл автоматики снижает темп стрельбы, а длинный ход ствола приводит к громоздкости короба. Для обеспечения надежной работы автоматики разброс длины хода подвижной системы должен находиться в определенных пределах. При недоходе затвора до шептала произойдет невзведение – такое бывает в условиях низких температур.
1.3. Автоматика с использованием отдачи всего оружия нашла ограниченное применение в индивидуальном оружии – самозарядных винтовках и дробовиках. Ее работа основана на включении в конструкцию инерционного тела, которое при движении всего оружия после выстрела назад стремится остаться на месте и в результате смещается вперед относительно самого оружия. Это смещение можно использовать непосредственно или аккумулировать энергию инерционного тела (ползуна) в сжимаемой им пружине. К достоинствам систем с отдачей всего оружия относят неподвижность ствола при выстреле в сочетании с поздним отпиранием канала ствола, отсутствие импульса удара пороховых газов (как в системах с отводом пороховых газов). Но сравнительно невысокая надежность их работы и наличие особой массивной детали снижают их привлекательность.
Циклограмма работы системы автоматики на основе отдачи ствола с длинным ходом
Класс II. Отвод части пороховых газов из канала ствола («газоотводный двигатель») может производиться через отверстие в стенке ствола, через дульное отверстие с использованием подвижного надульника и через канал особой гильзы (либо через патронник в случае безгильзового патрона). Во всех случаях количество отводимых пороховых газов невелико и практически не влияет на начальную скорость пули. Энергия газов может использоваться непосредственно или запасаться с помощью пружинного, пневматического или гидропневматического устройства.
II.1. Из всех способов отвода пороховых газов наибольшее распространение нашли системы с отводом газов через поперечное (боковое) отверстие в стенке ствола и воздействием их на поршень, движущийся прямолинейно назад. Ствол оружия неподвижен, затвор перед выстрелом сцеплен со стволом (ствольной коробкой). После прохождения пулей отверстия в стенке ствола часть пороховых газов попадает через отверстие в газовую камеру и передает свою энергию поршню со штоком. Шток, двигаясь назад, отбрасывает затворную раму, которая отпирает затвор и движется дальше вместе с затвором, сжимая возвратную пружину. При обратном движении затворная рама способствует запиранию затвора.
