Современные оружейники пытаются не вспоминать механическое оружие или считают такое оружие курьезом, но все повторяется и очень возможно, что механическое оружие еще возродится на более качественном уровне. Ведь механическое оружие откровенно господствовало примерно с тридцатых годов 19 века и почти до конца того века. Ушли в прошлое механические картечницы и пистолеты, но остались револьверы, винтовки и ружья с ручной перезарядкой, авиационные и корабельные пушки с принудительной перезарядкой от электропривода.
Основные недостатки унитарных патронов (или снарядов), помимо деформации и загрязнения гильз по каким-то причинам, это осечки и затяжные выстрелы. В 19 веке патроны заряжались черным порохом, другого пороха просто не было, и взорвавшиеся патроны от затяжного выстрела были частым явлением. Из картечниц во время усиленной стрельбы, не выстрелившие патроны высыпались в одну кучку со стреляными гильзами, рядом со стрелком. Травмы стрелков картечниц от взорвавшихся собственных патронов были чуть ли не нормой. Не надо забывать, что взрывающиеся патроны снаряженные черным порохом, разрываются на множество осколков и подобны гранатам, лишь с чуть меньшей энергией взрыва. Патроны, снаряженные бездымным порохом в этом случае гораздо безопаснее и хоть и слышен пугающий хлопок, но из гильзы лишь выбивает пулю. И самая большая возможная травма, от разрыва обычных, винтовочных патронов, это синяк или ссадина, не смертельно, но тоже не желательно.
Автоматическое оружие появилось только после появления бездымных порохов. Точнее говоря, только после появления патронов с бездымным порохом. У черного пороха состав один и тот же, меняется только процентное содержание ингредиентов. Бездымных порохов много и состав весьма разнообразный. Вдобавок его зерна могут быть любой, заранее задуманной формы и размера, что влияет на скорость горения и область применения. В общем и целом различия в следующем:
-Черный порох во время выстрела из обычного стрелкового оружия сгорает сразу весь. Максимальное давление пороховых газов в самом начале движения снаряда (дроби или пули). Далее давление пороховых газов резко падает.
-Бездымный порох во время выстрела горит медленно и поэтому максимальное давление пороховых газов "немного растянуто" по стволу. В зависимости от вида пороха (бездымного), его размера и формы можно достигнуть наилучших результатов для длинноствольного (винтовки, ружья...) или для короткоствольного (пистолеты, револьверы...) оружия. Понятно, что пистолетный порох не годится для снаряжения винтовочных патронов и наоборот.
-Но самое главное отличие это то, что черный (или дымный) порох дает мощный слой нагара и в стволе, и на всех деталях, соприкасающихся с пороховыми газами. Это практически вся затворная группа деталей включая магазин и ударно спусковой механизм (УСМ) оружия. Для примера, автоматический пистолет после стрельбы патронами с черным порохом, уже после пары десятков выстрелов нуждался бы в основательной чистке, полной разборке и отпаривании деталей в горячей воде со специальными, мыльными растворами. А у бездымного пороха нагара почти нет. Как исключение оружие с отводом пороховых газов. В газоотводном канале создается резкое падение давления газов и осаждение несгоревших частиц пороха на контактных деталях. Поэтому оружие с отводом пороховых газов чистят в основном именно в районе газоотвода и там куда эти газы попадают.
Итак, все идеи по созданию оружия с перезарядкой за счет энергии пороховых газов до появления патронов с бездымным порохом остались либо только на бумаге, либо в хорошо забытых экспериментальных образцах. Самое удивительное, что самым первым, удачным и серийным образцом самозарядного (автоматического) оружия оказался не пистолет, и не винтовка, а именно пулемет "Максим". Что лишний раз подчеркивает и доказывает гениальность автора этого пулемета. Это было в 1883 году. Автоматические пистолеты опоздали "со своим рождением" более чем на десять лет, а автоматические винтовки в экспериментальном варианте появились уже в начале 20 века, но вышли в серию в конце тридцатых годов 20 века. Не логичная эволюция получилась у автоматического оружия, должно бы все произойти наоборот, но все становится логичным, если рассмотреть эти же этапы с финансовой стороны. Сначала вооружаем надлежащим образом армию, дивизию, полк, батальон, роту, взвод и только потом, возможно, отдельного воина. Пулеметы стоят дорого, а воинов бабы снова нарожают сколько угодно.
Теперь попытаемся построить цепочку технических решений автора пулемета "Максим". Почему автора, но не конкретное имя с фамилией? Да разговоров и споров много и мне не хочется обижать уважаемых людей подозрениями через сто с лишним лет. Так какую же схему работы автоматики выбрал автор? В отличии от нас он никаких схем не знал, их еще не придумали.
Инерционное мышление все же у человека. Начинка может быть сверхноваторской и необычной, но внешний вид должен оставаться прежним и привычным. Как пример, на первых пароходах по количеству и размеру труб судили о мощности и надежности машинной установки. Когда вместо паровых двигателей на судах стали ставить небольшие, но более мощные двигатели внутреннего сгорания, то трубы оставили. Иначе народ боялся плавать на таких "ненадежных" судах. В "трубах" судов стали размещать каюты персонала, рубки радистов, душевые и парилки... Когда на современном "пароходе" видите трубу или трубы, то не верьте глазам своим, это что угодно только не труба. Даже когда из этой трубы идет дымок. Возможно там коптильня для пойманной экипажем рыбы или курилка.
С отличием и преимуществами пулеметов перед картечницами разобрались быстро. От высоких лафетов отказались, так как лафеты сильно усложняли жизнь, когда надо было закапываться в землю. Для уничтожения пулеметов не стеснялись применять артиллерию и оказалось, что с пулеметом стрелки просто обязаны временами перемещаться по траншеям и окопам, иначе вмиг разбомбят и пулемет, и его расчет. Необходимость пулеметов на вооружении стало бесспорным. Вот только бы эти пулеметы стали бы чуть полегче. Благо к началу 20 века были изобретены всевозможные схемы по устройству самозарядного оружия. Множество авторов создали свои образцы пулеметов, предназначенные на все случаи жизни и ведения боя. Появились пулеметы любого калибра и на любой вкус. Были опробованы пулеметные приставки к обычным, магазинным винтовкам. Только стреляла винтовка с приставкой уже не винтовочными патронами, а пистолетными того же калибра. Для пистолетных патронов был свой магазин и располагался он обычно сверху. Такой магазин мешал обзору во время прицеливания. Зато винтовка-пулемет была очень "убедительной" во время разборок в траншеях врага. Вот только длинновата для стрельбы накоротке.
Изобретателям важна идея, а дальше они сами додумают что как и куда. Тут же были придуманы первые образцы пулеметов стреляющих пистолетными патронами. Это новое оружие так и назвали пистолет-пулемет. Легкий компактный. Как раз для вооружения аэропланов. В начале двадцатого века началось завоевание неба первыми летательными аппаратами. В частности аэропланами. Не сказать, что эти летательные аппараты действительно летали, но иногда могли довольно долго продержаться в воздухе и отдельные смельчаки пытались эти аэропланы приспособить для военных целей. Естественно таких приспособленцев авиаторов хватало и у противника. Когда над полем боя встречались авиаторы конкуренты на своих летательных аппаратах, то на поле брани внизу бои прекращались и все участники боев превращались в зрителей бесплатного цирка в небесах. Авиаторы пролетали возле друг друга и сначала отдавали честь, потом начинался воздушный бой. Особых правил не было, каждый летун придумывал правила сам, так сказать на лету. Начиналось с обстрела друг друга из личных пистолетов. Затем особо нетерпеливые и головастые стали брать с собой в полет пехотную винтовку и уже могли расстреливать самолет противника издали на разворотах. Иные умники брали с собой в полет двухпудовые гири и пролетая над самолетом противника сбрасывали на него свои гири. Одного попадания хватало, чтоб самолет развалился прямо в воздухе. А тут изобретатели предложили авиационные пистолеты-пулеметы. Для повышения плотности огня и для большей надежности соединяли пару пистолетов-пулеметов с общим спуском, но с раздельными элементами заряжания и с возможностью стрелять из пулеметов по отдельности. Просуществовало такое авиационное оружие практически до сороковых годов. Но слабость и малоэффективность авиационных пистолетов-пулеметов обнаружили еще во времена вооружения авиогирями. Поэтому еще тогда если позволял аэроплан брали с собой настоящий пулемет, в том числе и "Максим". С "Максимом" многие проблемы и на небесах решались быстрее и проще.
Все пулеметы делятся на две группы: стационарные (станковые) и ручные. К станковым пулеметам относятся все крупнокалиберные пулеметы и связки из нескольких пулеметов стреляющие обычными винтовочными патронами. Тут излишние размеры и неподъемный для обычного человека вес в принципе не особенно важны. Вот для ручных пулеметов, вес и размеры имеют значение, так как эти пулеметы в основном таскают в одиночку. Ручные пулеметы и рассмотрим, так как они интересней по своим техническим особенностям и множеству ограничений, что красиво и оригинально преодолевали изобретатели и создатели.
Пулемет "Максим", по современным понятиям, автор умудрился сделать более чем оригинально. Обычный ручной пулемет в результате откровенного не знания темы, получился станковым. Мои слова, конечно же шутка. Автор "Максима" бесспорный гений, но сегодня столько ошибок и ляпов не простили бы даже начинающему оружейнику.
Видимо поэтому пулеметов с водяным охлаждением больше никто не создавал и у пулемета "Максим" нет откровенных копий под чужим авторством, как например у множества других удачных образцов стрелкового оружия.
Схема со свободным затвором, получила распространение только в пистолетах-пулеметах. Для пулеметов, стреляющих винтовочными и более мощными патронами, эта схема не подходила, так как пулеметы становились очень тяжелыми. Особенно это касается ручных пулеметов. Для большего облегчения веса пулемета более подходили схемы с коротким ходом ствола, с полусвободным затвором и с отводом пороховых газов из бокового отверстия в стволе. Суть этих систем дать выйти основному давлению пороховых газов после выстрела через ствол и лишь затем должна осуществиться перезарядка оружия. Схемы достаточно просты. В схеме с коротким ходом ствола масса тяжелого ствола присоединяется к массе затвора. Связка ствол-затвор после выстрела отходит (на 5-10 мм) назад. Этого достаточно для вылета пули и понижения давления пороховых газов в стволе. Затвор, отделившись от ствола, совершает выброс стреляной гильзы и загоняет новый патрон в патронник.
В схеме с полусвободным затвором, затвор состоит из двух частей, передней и более массивной задней. После выстрела передняя часть затвора с помощью особого рычага-посредника (или рычагов, могут также быть ролики, шарики и пр.) толкает с большим ускорением заднюю часть затвора. В итоге передняя часть затвора, запирающая ствол, отходит назад очень медленно, а задняя часть затвора тоже не торопится с отходом. Когда передняя часть затвора все же разгонит до нужной скорости заднюю часть затвора и начнется их общее движение назад, то давление газов в патроннике и стволе уже упадет до безопасного уровня и затвор вытащит гильзу из патронника. Дальше затвор отходит в крайнее заднее положение, потом идет обратно, загоняет очередной патрон из магазина в патронник. Задняя часть затвора заталкивает рычаги-посредники (шарики, ролики...) в углубления в стенках затворной коробки и вся система снова готова к выстрелу.
У пулеметов с отводом пороховых газов, во время выстрела неподвижный ствол тоже сцеплен с затвором, но расцепление ствола с затвором осуществляет затворная рама, которую через промежуточную деталь "поршень-толкатель" толкают пороховые газы после прохода пули дальше газоотводного отверстия в стволе.
Для понижения темпа стрельбы, в некоторых образцах пулеметов затвор может совершить довольно длинный ход назад после выстрела и такой же длинный ход вперед перед досылом очередного патрона в патронник. Все новшества и оригинальные идеи обычно проверяются в первую очередь на экспериментальных пулеметах. Пламегасители, защитные рубашки вокруг стволов для предотвращения ожогов у стрелков, длинный ход затвора, так как возвратная пружина уходит в приклад. Возможность иных пулеметов стрелять как с "переднего затвора", так и с "заднего". У иных это происходит автоматически. При холодном стволе пулемет стреляет с "переднего затвора", а как только ствол от выстрелов нагрелся до какой-то критической температуры, то стрельба ведется с "заднего". Если новшество приживается, то эти новшества переводят на автоматические винтовки и пистолеты-пулеметы.
К пулеметам было придумано ленточное питание патронами. Ленты для некоторых пулеметов можно сцеплять между собой и создавать боезапас для стрельбы любой длительности. Патроны из ленточек могут заталкиваться сразу в патронник при движении затвора вперед, но чаще затвор при ходе назад вытаскивает патрон из ленты и при ходе затвора вперед заталкивает патрон в патронник. Сама лента после выстрела может в целости выходить в противоположный вырез в затворной раме, а может разбираться, точнее разваливаться, на несколько отдельных элементов после вытаскивания очередного патрона из ленты. Есть пулеметы со смешанным питанием. Может применяться и магазин, и лента. Известны образцы пулеметов приспособленные для бесшумной стрельбы. Подобные пулеметы чаще всего не оправдывают возложенных на них надежд, но (по моему) нет ни одной страны где не создавались бы собственные подобные "шедевры".