Рассказывая об оружии, многие рассказчики забывают рассказать о некоторых "мелочах", а именно эти-то "мелочи", чаще всего и являются главным секретом оружия. По наличию или отсутствию в рассказах сведений об этих "мелочах" можно вычислить профессиональную подготовку и проколы рассказчика, ну а так как любой технический секрет по большей части лишь повторенье, то по внешнему виду оружия запросто определяются его достоинства и недостатки. Для примера рассмотрим Пистолеты-Пулеметы.
Начнем с самого известного, с выстрела. Понятно, что в любом огнестрельном оружии есть зарядная камера, откуда воспламенившийся порох выталкивает выстреливаемый снаряд (пулю, дробь...). Есть для данного оружия стандартный заряд и есть нестандартные. Например, сколько надо добавить (или убавить) пороха в заряде, чтобы пуля полетела в два раза быстрее (или медленнее)? Вопрос не праздный и часто просто необходим конкретный ответ для чисто практических целей. Больший пороховой заряд, возможно, позволит увеличить убойность и дальность выстрела или наоборот из обычного патрона можно сделать дозвуковой патрон для стрельбы из оружия с глушителем. Не буду нагружать вас формулами, так как даже после пересчета по этим формулам конкретные величины определяются все равно практически. Слишком много неучтенных коэффициентов. Но если очень приблизительно, то увеличение скорости (пули) примерно равно корню квадратному от увеличенной навески пороха. То есть, увеличив навеску пороха в два раза, скорость снаряда увеличится лишь на корень квадратный из двух или в 1,4 раза. А для ускорения пули в два раза надо пороху иметь в заряде аж четыре нормы. Выдержит или не выдержит подобную "новую норму" ружье не известно, но понятно, что менять стандартные заряды пороха на повышенные, чаще всего не имеет смысла. Скорость пули увеличится незначительно, однако появится вероятность разрыва ствола оружия. На скорость полета пули влияют и другие факторы. Например, форма зарядной камеры. Если зарядная камера больше по диаметру отверстия ствола то газы, попав в меньший по диаметру проход, начнут ускоряться и вытолкнут пулю с большей скоростью. Поэтому один и тот же по весу пороховой заряд из гильзы бутылочной формы, с расширенной камерой сгорания, разгонит пулю с большей скоростью, чем из цилиндрической гильзы или из цилиндрической камеры сгорания. Влияет и конусность зарядной камеры. Конус может быть и в сторону дула, и в сторону казенника. Тут проявляется эффект кумулятивности, скорость пороховых газов и скорость вылета пули также увеличивается. В свое время были дульнозарядные пушки "Единороги" с конусной зарядной камерой (с расширением в сторону дула), они стреляли в полтора, два раза дальше обычных пушек, того же калибра и тем же зарядом. Влияет и способ воспламенения пороха, и место воспламенения. Давление, как атмосферное, так и внутри камеры сгорания. Температура порохового заряда перед выстрелом, температура газов, длина и направление огневого луча от инициатора (капсюля). И еще множество и Т.Д и Т.П. Но главное понятно, что в идеале гильза для "бесшумного" оружия выглядит как цилиндр или слабое подобие бутылочной. В то же время скоростные патроны просто обязаны быть с бутылочной и конусной гильзой.
Теперь о системах запирания ствола или гильзы в стволе автоматического оружия. Гильза патрона препятствует прорыву пороховых газов через казенник и также должна выдержать остаточное давление газов после выстрела. В простейшем случае запирание гильзы может быть достигнуто массивным затвором (автоматика со свободным затвором). С одной стороны, чем массивнее затвор, тем лучше, вот только еще оружие должно быть подъемным для стрелка. После выстрела массивный затвор сначала "не торопится" отойти от казенника ствола, но тем не менее он отходит, хоть и чуть-чуть (2-3 мм). Далее давление в стволе и в гильзе падает почти до атмосферного, затвор от удара гильзы разгоняется и отходит на возможно-дозволенную величину назад. Дно гильзы часто делают усиленным, сравнительно толстым, чтобы выдержать без разрывов остаточное давление газов. Эти же остаточные газы выталкивают гильзу из патронника. Первые автоматические пистолеты со свободным затвором были без выбрасывателей, а сама гильза не имела проточки для зуба выбрасывателя. В последующем изобретатели пришли к выводу, что выбрасыватель необходим, а рант на гильзе мешает работе автоматики и гильзы для автоматического оружия стали делать с проточкой. Для наглядности рассмотрим патроны калибра 9 мм с разной длиной цилиндрической гильзы: 9х17, 9х18, 9х19, 9х22. Патроны обозначаются сначала калибром пули и затем длиной гильзы.
Казалось бы разница в длине гильзы и количестве пороха в них не значительна, но даже этой не значительной разницы хватает чтобы считать патроны 9х17 и 9х18 сравнительно слабыми. А патроны 9х19 и 9х22 уже считаются достаточно мощными и автоматика на основе свободного затвора к ним уже применима с оговорками и ограничениями. Изобретатели придумали объединить массу затвора с массой ствола. Ведь ствол из стальной, тяжелой толстостенной трубки, чего лишнему весу бесполезно пропадать. Оружие получилось гораздо легче. Сцепленные между собой ствол и затвор после выстрела вместе отходили назад (примерно на 6-8 мм), давление пороховых газов в гильзе падало почти до нуля, затвор со стволом расцеплялись и далее уже зубом выбрасывателя затвор, двигаясь назад по инерции, выдергивал гильзу из патронника. Такая система запирания ствола называется " с коротким ходом ствола".
Вот еще повод задуматься для стрелка. Сначала мы рассуждали, сколько надо добавить пороха, чтоб разогнать пулю в два раза быстрей, а оказалось, что даже пара лишних порошинок может сказаться на целостности и работоспособности и оружия, и стрелка тоже.
Для особо мощных патронов придумали систему автоматики с длинным ходом ствола. Эту систему применяют на пистолетах, винтовках, ружьях и пушках. Сцепленные между собой затвор и ствол позволяют растянуть удар отдачи по времени и максимально снизить остаточное давление пороховых газов в стволе. В частности сделать оружие более компактным и легким по сравнению с оружием со свободным затвором или с коротким ходом ствола.
. Длина отката сцепки ствол-затвор может быть любой, обычно одна-две длины снаряда или патрона. Были экспериментальные образцы пушек для стрельбы с плеча калибром до 60 мм. В ружьях и пистолетах процесс выглядит так: после выстрела ствол сцепленный с затвором отходит в крайнее заднее положение, затвор расцепляется со стволом, затвор удерживается на месте, а ствол идет вперед, как бы слезая с гильзы. Подвижный отражатель, обычно жестко связанный со стволом, ударяет по дну гильзы и выбрасывает её из оружия. Достигнув крайне переднего положения, ствол встает и отпирает застрявший сзади затвор, затвор идет вперед, извлекает из магазина новый патрон и загоняет его в патронник ствола. На однозарядных пушках после выброса пустой гильзы затвор остается в открытом положении для последующего ручного заряжания.
Все выше описанные системы автоматики широко применяются на пистолетах, ружьях, винтовках, пулеметах и т.д. Однако у этих систем есть недостатки. Свободный затвор прост по устройству, но рассчитан на сравнительно слабый патрон, системы с коротким и длинным ходом ствола "неудобны" для размещения на самом стволе слишком нежных и капризных электронных или оптических прицелов. Поэтому придумали еще ряд способов запирания уже неподвижного ствола. Вот для примера:
Система с отводом пороховых газов: В боковой стенке ствола, поближе к дульному срезу есть отверстие для выхода пороховых газов. Сам ствол заперт затвором (например перекосом, поворачивающейся по оси особой деталью ...). Во время выстрела пороховые газы вслед за пулей достигают газоотводного отверстия и толкают специальный поршень, который двигая затвор назад, отпирает ствол. К этому времени давление пороховых газов в стволе падает почти до нуля. Затвор, двигаясь по инерции, сжимает возвратную пружину, производит удаление стреляной гильзы. Сжатая возвратная пружина толкает затвор вперед, досылает новый патрон из магазина в патронник и запирает ствол.
Системы автоматики с отводом пороховых газов через боковую стенку ствола очень популярны, несмотря на повышенную сложность и прочие существенные недостатки. Есть "упрощенные" системы с отводом пороховых газов через боковую стенку ствола. Например, между стволом и облегающим ствол затвором, ближе к выходу из гильзы патрона находится в отверстии поршень (один или несколько в нескольких отверстиях). При выстреле пороховые газы заклинивают поршнем (или поршнями) ствол и затвор, что препятствует отходу затвора назад до падения давления пороховых газов в стволе. Или пороховые газы через боковое отверстие в стволе давят на переднюю стенку затвора, также препятствуя отходу затвора назад до падения давления газов в стволе.
Есть системы с полусвободным затвором (и неподвижным стволом). В этой схеме легкий по весу затвор, через какие-то промежуточные детали (рычаги, шарики, ролики...) толкает более тяжелый затвор. Как вы помните в системах со свободным затвором, затвор от удара пороховыми газами по дну гильзы и затвору, в первый момент очень медленно начинает разгоняться и отходить назад. То же самое происходит и с полусвободным затвором, но первый, более легкий затвор с помощью вспомогательных деталей заставляет двинуться на большую величину и с большей скоростью задний, более тяжелый затвор. В итоге вся система затворов настолько замедляется в первоначальный момент выстрела, что позволяет использовать в данном оружии даже сравнительно мощные, винтовочные патроны.
Вернемся к Пистолетам-Пулеметам. Зная как применить для стрельбы из малогабаритного оружия сравнительно мощные патроны можно задаться вопросом: А почему стреляя одним и тем же пистолетным патроном, например, Пистолет-Пулемет Шпагина (ППШ вес 5,3 кг) или ППС (вес 3, 63 кг) так отличается по весу и габаритам от пистолета ТТ (вес 0,9 кг)? Примерно такая же картина у пистолета Парабеллум и пистолета-пулемета МП-38(40). Пистолет "Кольт" и ПП "Томпсон"... Ведь можно было бы сделать Пистолеты-Пулеметы гораздо меньших размеров и веса. И таскать легче, и экономия металла, и прочие выгоды.
Сделать можно. Уже есть множество широко известных образцов пистолетов-пулеметов, коротышек-скорострелов для стрельбы в упор. Вот только не надо путать оружие охранников и гангстеров с оружием воинов.
У любого оружия есть свой диапазон возможностей, как Тактико-Технических, так и Массо -Габаритных. Рассмотрим устройство классического пистолета-пулемета. Ствол закрыт массивным, свободным затвором. Затвор сзади поджимает возвратно-боевая пружина. Чем массивнее затвор, сильнее возвратно-боевая пружина и длиннее ход затвора, тем меньшее количество возвратно-поступательных движений совершит затвор за единицу времени. И тем меньше соответственно будет скорострельность пистолета-пулемета.
Для обычных солдат (пушечного мяса) любое оружие должно быть очень простым по устройству, экономным по расходу патронов и сравнительно дальнобойным. Даже небольшое улучшение оружия через усложнение конструкции или с повышением его стоимости, чаще всего для массовых образцов военного оружия нежелательно. Особенно это касается военных пистолетов-пулеметов. Можно вспомнить историю создания самого массового Пистолета-Пулемета "Стен". Создавали под девизом "Очень дешево, но стреляющий". Получился, как хотели, сверх простой и заодно сверх дешевый суррогат Пистолета-Пулемета для временного вооружения ополченцев, который было рекомендовано при первой же возможности заменить на более серьезный, трофейный образец огнестрельного оружия. Видимо поэтому "Стены" обзывали "Мечтой водопроводчика", "Набором велосипедиста"... Но оказалось, что создали именно то, что нужно. "Стен" оказался очень удачным образцом ПП и пережил не только Вторую Мировую войну, но и был на вооружении ряда стран после войны.
Лучшим ПП времен Второй Мировой был все же российский Пистолет-Пулемет Судаева (ППС).
А чем ППС был лучше остальных Пистолетов-Пулеметов? Даже визуально видно, что длина хода затвора у ППС длиннее чем у ППШ или МП38(40) в полтора-два раза. Следовательно, скорострельность у ППС должна быть намного ниже или замедление темпа стрельбы должно осуществляться проще. У МП38(40) скорострельность примерно такая же как у ППС. Там задачка по удлинению цикла хода затвора решена следующим путем. Возвратно-боевая пружина заключена в герметичном, телескопическом корпусе. Во время сжатия пружины воздух в телескопическом корпусе также сжимается и выходит через небольшое отверстие, что замедляет сжатие пружины. То же и во время хода затвора вперед. Только воздух уже заходит в телескопический корпус пружины. Надо учесть, что воздух от резкого сжатия нагревается, а при разрежении охлаждается. Неизбежно выделяется конденсат из паров воздуха. Во время сильных морозов отверстие в корпусе пружины замерзает от выделяющегося конденсата и автоматика МП38(40) просто отказывает. С более длинной пружиной на ППС та же задачка решается гораздо проще и дешевле, никаких усложнений и проблем с конденсатом.
Главным недостатком у Пистолетов-Пулеметов (ПП) является неконтролируемое задирание ствола вверх от отдачи во время стрельбы очередями. Если представить ПП как длинный рычаг с точкой опоры в районе ручки управления, а тяжелый ствол и магазин с патронами в качестве дополнительного утяжелителя этого рычага, то за время более длинного хода затвора ПП успевает, после выстрела и отдачи, опустить ствол в почти первоначальное положение. Что позволяет более кучно стрелять из ПП на более длинные дистанции.
Для ПП с небольшим ходом затвора приходится усложнять конструкцию, тем или иным способом замедляя темп стрельбы и устранять подбрасывание оружия дульными насадками или компенсаторами. Либо довольствоваться тем, что ПП коротышка предназначен только лишь для стрельбы (очередями) в упор.
По Тактико-Техническим Характеристикам (ТТХ) оружия тоже можно определить его примерно-основные возможности. Если скорострельность от 400 до 600 выстрелов в минуту, то это оружие может быть предназначено для войсковых операций на дистанциях до 200 и более метров. Если же скорострельность превышает 1000-1200 выстрелов в минуту, то это оружие для стрельбы в упор, на дистанции максимум в 25-50 метров. Исключения и тут бывают, но в этом случае оружие должно быть очень тяжелым и даже стационарным, так как большой расход боеприпасов подразумевает большой боезапас рядом с оружием.