- Вводная часть
Целью данной статьи является исследование теоретических возможностей совершенствования автомата системы Калашникова модернизированного, образца 1959 г (АКМ) и патрона 7,62х39 образца 43 года (57-Н-231). Под критерием совершенствования будем понимать уменьшение веса и габаритов оружия и боекомплекта при сохранении существующих технических характеристик.
Задачу будем решать поэтапно. Сначала определим минимально возможные габариты и вес, необходимые для осуществления выстрела. Затем будем постепенно добавлять элементы, необходимые для сохранения основных характеристик системы оружие + патрон.
- Прототип 1
Определим, минимальный набор, необходимый для осуществления выстрела. Теоретически, для этого нужны только ствол, заряд пороха и сама пуля. Практически, потребуется еще как минимум прицельное приспособление и спусковой механизм. Этот набор и будет являться Прототипом 1.
Предположим, вес ствола, прицельного приспособления и спускового механизма составляет 30% от веса АКМ. Вес пули 7,9 г, вес порохового заряда 1,6 г. Длина ствола АКМ 415 мм. Следовательно, система Прототип 1 + патрон должна быть как минимум вдвое легче и меньше по размерам, чем система АКМ + патрон. Как видите, есть за что бороться.
Теперь давайте определим, будет ли работоспособен Прототип 1. Ответ, будет. Подствольный гранатомет ГП-25 яркий тому пример. Он состоит исключительно из ствола, прицельного приспособления и спускового механизма.
Давайте рассмотрим подробнее основные особенности ГП-25.
- ГП-25 принадлежит к дульно-зарядным нарезным системам.
На самом деле, на заре цивилизации все огнестрельное оружие было дульно-зарядным. Навес пороха, пуля и шомпол. Просто как грабли. Минимальные размеры и вес и ломаться особо нечему. Принцип дульного заряжания работает и для унитарного боеприпаса. Пример, тот же ГП-25. И не только он, минометы также относятся к дульно-зарядным системам. Только они еще проще, зачастую у минометов даже спускового механизма нет.
Здесь я хочу особо заострить внимание. Дульно-зарядное оружие самое легкое, самое надежное и имеет самые маленькие габариты в своем калибре. Это те свойства, которые мы хотим получить по результатам работы.
- Граната ВОГ-25 имеет ведущие выступы
То есть, для нашего Прототипа 1 придется накатать профиль нарезов на пулю еще при изготовлении пули на заводе. Не самая приятная новость, но и не самая страшная. Процесс изготовления пули сегодня достаточно сложный и один дополнительный элемент радикально ничего не поменяет. К тому же, если оболочка пули будет в точности повторять профиль ствола, уменьшатся потери на врезание пули в нарезы и преодоление трения пули при движении по каналу ствола. Также уменьшатся потери на прорыв пороховых газов в зазор между стволом и пулей. Обычно на эти потери приходится 15-25% от полной энергии выстрела.
- Гильза извлекается из канала ствола вместе с боеприпасом
На самом деле именно это является основной проблемой. В случае с гранатой или миной, масса гильзы намного меньше массы боеприпаса и не сказывается на баллистике выстрела. У нас все наоборот, пуля от АКМ весит 7,9 г а гильза 6,8 г. Так что пуля с такой гильзой далеко не улетит. Что же делать?
Гильза в АКМ совместно с затвором удерживают пороховые газы от прорыва в момент выстрела. Это около трех тонн на квадратный сантиметр. Соответственно, у патрона АКМ по определению не может быть легкой гильзы. В Прототипе 1 используется дульно-зарядная схема. Казенный конец ствола заглушен и требования к механической прочности гильзы значительно ниже. Гильза должна лишь защищать порох от влаги и обеспечивать сохранение формы патрона при хранении и заряжании. Это может обеспечить тонкостенная металлическая гильза, пластиковая сгорающая гильза или безгильзовый боеприпас.
- Диаметр боеприпаса не должен превышать калибра ствола.
Ну, тут чистая арифметика. Объем камеры заряжания патрона 7,62х39 равен 1,99 см2, калибр 7,62 мм. Весь порох из камеры заряжания уместится в цилиндр диаметром 7,62 мм и длиной 44 мм. То есть, вместо толстостенной гильзы бутылочной формы, длиной 39 мм и диаметром донца 11,3 мм, мы получаем цилиндрическую тонкостенную гильзу длиной 44 мм и диаметром 7,62 мм.
Теперь осталось нарисовать наш гипотетический Прототип 1 и сравнить его с АКМ.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ТТХ ПРОТОТИПА 1 И АКМ
| Характеристика | АКМ | Прототип 1 |
| Тип оружия | казно-зарядное нарезное | дульно-зарядное нарезное |
| Тип автоматики | отвод пороховых газов | автоматика отсутствует |
| Калибр, мм | 7,62 | 7,62 |
| Прицельная дальность, м | 1000 | 1000 |
| Вес пули, г | 7,9 | 7,9 |
| Начальная скорость пули, м/с | 715 | 715 |
| Дульная энергия, Дж | 2019 | 2019 |
| Емкость магазина, патронов | 30 | магазин отсутствует |
| Темп стрельбы, выстрелов в минуту | 600 | возможность автоматической стрельбы отсутствует |
| Боевая скорострельность, выстрелов в минуту | 40-100 | 4-5 |
| Кучность | низкая | высокая |
| Надежность | высокая | нечему ломаться |
| Вес, кг | 2,9 | 0,9 |
| Длина, мм | 880 | 415 |
| Вес БК 450 патронов, кг | 7,3 | 4,3 |
Как видим, вес и размеры Прототипа 1 меньше чем у АКМ, точность и надежность выше, но есть одна проблема. Нет возможности автоматической и полуавтоматической стрельбы. Так что пришло время заняться автоматикой.
- Прототип 2
Итак, у нас есть замечательный Прототип 1, маленький, легкий, точный и надежный, но вот незадача. Перед тем как произвести выстрел из этого гипотетического оружия, надо гипотетическим шомполом загнать в ствол гипотетический патрон. Этот патрон должен гипотетически держаться, не вываливаться из ствола и не воспламеняться в нагретом казеннике. Во время выстрела гипотетический боек должен ударить по гипотетическому капсулю так, чтобы через этот боек не проскользнули пороховые газы. В общем, много вопросов и ответов на них нет. Ну что же, давайте снова искать ответы в конструкции ГП-25.
- Подача боеприпаса в казенную часть ствола.
В ГП-25 граната свободно вставляется в ствол вручную. Потому что длина ствола примерно соответствует длине боеприпаса. Но у нас ствол значительно длиннее, значит, нам такой способ не подходит.
- Удержание боеприпаса в казенной части ствола.
В ГП-25 для этого предусмотрен фиксатор. Честно говоря, фиксировать каждый патрон фиксатором тоже не хочется.
- Прорыв пороховых газов через отверстие бойка.
В ГП-25 максимальное давление в стволе значительно ниже, чем в АКМ. Соответственно требования к обтюрации казенной части ствола ниже.
Все плохо. Исследовав конструкцию ГП-25 мы не нашли ответов на поставленные вопросы. Но есть ведь еще миномет. Посмотрим, как там решаются озвученные проблемы.
- Прорыв пороховых газов через отверстие бойка
Отсутствует, как и само отверстие. Боек намертво закреплен в казенной части ствола.
- Удержание боеприпаса в казенной части ствола.
Никто никого не удерживает. Выстрел осуществляется, как только мина коснется бойка.
- Подача боеприпаса в казенную часть ствола.
Осуществляется за счет силы тяжести непосредственно перед выстрелом. А у нас должна осуществляться за счет части энергии пороховых газов. Так, теплее, теплее. Мы размещаем в носовой части патрона небольшой пороховой заряд, способный сообщить патрону скорость в несколько метров в секунду. Патрон располагаем в дульном срезе. Непосредственно перед выстрелом мы активизируем дополнительный пороховой заряд, и патрон устремляется в казенник как мина в миномете. Дальше он касается бойка и происходит основной выстрел. Мы получили простое как миномет оружие с характеристиками гаубицы!
Так, надо это все зарисовать, пока не забыл. Итак:
СХЕМА ПАТРОНА
1 — гильза инициирующего заряда
2 — пуля
3 — инициирующий пороховой заряд
4 — капсуль 1
5 — основной пороховой заряд
6 — капсуль 2
7 — сгораемая гильза основного заряда
ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ПАТРОНА В СТВОЛЕ
ПОЛОЖЕНИЕ ПАТРОНА В МОМЕНТ КАСАНИЯ КАЗЕННОЙ ЧАСТИ
ОСНОВНОЙ ВЫСТРЕЛ
Итак, все проблемы мы решили. А как же быть с автоматикой? А очень просто. Выбирайте любую понравившуюся автоматику пистолетного типа. Почему пистолетного? Мы разделили процесс выстрела на две стадии. Малоимпульсную, предназначенную для подачи патрона в казенную чать ствола и основную, являющуюся собственно выстрелом. Малоимпульсная стадия по энергетике соответствует выстрелу из мелкокалиберного пистолета и автоматика здесь нужна соответствующая.
Ну что, пора подводить итоги. Добавим еще пол кило веса и пару сантиметров длины на автоматику. К весу патрона можно добавить один грамм на инициирующий пороховой заряд и второй капсуль. Теперь можно составлять сравнительную таблицу.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ТТХ ПРОТОТИПА 2 И АКМ
| Характеристика | АКМ | Прототип 2 |
| Тип оружия | казно-зарядное нарезное | дульно-зарядное нарезное |
| Тип автоматики | отвод пороховых газов | любая малоимпульсная |
| Калибр, мм | 7,62 | 7,62 |
| Прицельная дальность, м | 1000 | 1000 |
| Вес пули, г | 7,9 | 7,9 |
| Начальная скорость пули, м/с | 715 | 715 |
| Дульная энергия, Дж | 2019 | 2019 |
| Емкость магазина, патронов | 30 | 43* |
| Темп стрельбы, выстрелов в минуту | 600 | 300-900, в зависимости от схемы автоматики |
| Боевая скорострельность, выстрелов в минуту | 40-100 | 40-100 |
| Кучность | Низкая | средняя-высокая |
| Надежность | Высокая | высокая |
| Вес, кг | 2,9 | 1,4 |
| Длина, мм | 880 | 440 |
| Вес БК 450 патронов, кг | 7,3 | 4,7 |
* пересчитано по соотношению диаметров патронов
- Выводы
В общем-то, мы получили то, что хотели. Габариты и вес автомата уменьшились вдвое, вес боекомплекта снизился более чем в полтора раза, кучность стрельбы возросла, надежность не пострадала. Баллистика пули и ее запреградное действие остались прежними. Все это достигнуто за счет применения дульно-зарядной схемы и разделения процесса выстрела на малоимпульсную и высокоимпульную фазу. Высокоимпульная фаза протекает в закрытой казенной части ствола и не требует массивных узлов для запирания ствола и извлечения гильзы. Отсутствие массивных узлов снижает общий вес оружия и увеличивает кучность стрельбы. Соответствие формы пули профилю ствола уменьшает износ ствола. Дульный срез ствола защищен от попадания пыли и влаги находящимся там патроном. Отсутствие необходимости экстрагировать стреляную гильзу позволяет максимально защитить механизм оружия от загрязнения. Последнее что осталось сделать, привести сводную таблицу для сравнения Прототипа 2 в калибре 7,62 и 5,45 с АКМ и АК-74.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ТТХ ПРОТОТИПА 2, АКМ И АК-74
| Характеристика | АКМ | Прототип 2 7,62мм | АК-74 | Прототип 2 5,45мм |
| Калибр, мм | 7,62 | 7,62 | 5,45 | 5,45 |
| Прицельная дальность, м | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| Вес пули, г | 7,9 | 7,9 | 3,4 | 3,4 |
| Начальная скорость пули, м/с | 715 | 715 | 900 | 900 |
| Дульная энергия, Дж | 2019 | 2019 | 1377 | 1377 |
| Емкость магазина, патронов | 30 | 43* | 30 | 53* |
| Вес, кг | 2,9 | 1,4 | 3,1 | 1,5 |
| Длина, мм | 880 | 440 | 940 | 440 |
| Вес БК 450 патронов, кг | 7,3 | 4,7 | 4,6 | 2,7 |
* пересчитано по соотношению диаметров патронов
- Заключение
В данной статье я изложил свое видение возможности совершенствования современного стрелкового оружия. Это видение может не совпадать с Вашим. Для того чтобы высказать свое мнение существуют комментарии к статье. Единственная просьба, не писать про то что нет денег, нет специалистов, и есть миллиарды патронов 7,62х39 которые нужно куда-то девать. Это безусловно важно, но не является темой статьи.
На самом деле, есть гораздо более интересные темы для обсуждения. Например, питание Прототипа 2 от двух магазинов. При диаметре патрона 7,62 мм, магазин получается довольно тонким. Можно установить двойной приемник магазинов и дать возможность стрелку переключать питание между магазинами. Можно также автоматически переключать магазины при опустошении одного из них. Если при этом пустой магазин будет отстегиваться, мы получим универсальную и очень удобную схему питания оружия.
Интересно также обсудить возможность использования освободившихся сантиметров и килограммов. Например, может быть увеличена мощность боеприпаса, поскольку максимальное давление пороховых газов ограничено только механической прочностью ствола на разрыв. Могут быть увеличены длина и вес ствола. В общем, изготовить СВД или даже ПКМ в габаритах АКМ вполне реально.
Можно применить гладкий ствол и увеличить калибр оружия. Для ближнего боя применить картечь, а для дальнего боя и уничтожения противника в укрытии использовать высокоскоростные оперенные боеприпасы. В совокупности с переключаемым питанием может получиться замечательное оружие для боя в городе.
Юрий Христензен.
05.01.2008
Взято ЗДЕСЬ: http://artofwar.ru/h/hristenzen_j_e/text_0210.shtml