Ствол является основной частью стрелкового оружия. Ствол нарезного стрелкового оружия предназначен для сообщения пуле вращательного и поступательного движения с определенной начальной скоростью в определенном направлении за счет энергии порохового заряда. Вращательное движение пуле, обеспечивающее ей гироскопическую устойчивость в полете, придается для того, чтобы она летела устойчиво головной частью вперед и не опрокидывалась под действием силы сопротивления воздуха. Сочетание ствола и патрона определяет баллистические качества оружия.
Устройство ствола обусловливается назначением оружия и особенностями его эксплуатации. Ствол как часть оружия работает в особых условиях. Для того чтобы выдерживать большое давление пороховых газов при высокой температуре, трение пули при ее движении в канале ствола и различные служебные нагрузки, ствол должен обладать достаточной прочностью, которая обеспечивается толщиной его стенок и материалом и способностью выдерживать высокое давление пороховых газов 250 — 400 МПа (до 4 000 кг/кв.см) при температуре, доходящей до 3 000±С. Во время боевого использования оружия ствол подвергается различным нагрузкам (при штыковом ударе, поскольку штык крепится, как правило, непосредственно к стволу; при боевом применении оружия, в том числе при выстрелах из подствольного гранатомета; при его падении и т. п.). Наружное очертание ствола и толщина его стенок определяются условиями прочности, охлаждения, способом крепления ствола к ствольной коробке, креплением на стволе прицельных приспособлений, пламегасителей, дульных тормозов, а также деталей, предохраняющих от ожогов, рукояток, ствольных накладок и т. п.
На стволе различают казенную, среднюю и дульную части. Дульная (передняя) часть ствола оканчивается дульным срезом. Дульный срез ствола — поперечное сечение, проходящее через передний торец ствола без учета пламегасителя (компенсатора, дульного тормоза). Форма дульного среза исключает случайные повреждения нарезов, ухудшающие меткость стрельбы. Задняя часть ствола называется казенной частью, а задний торец его — пеньком ствола.
Внутри ствол имеет сквозной канал, в котором имеются: патронник, служащий для помещения патрона; пульный вход, являющийся переходным участком канала ствола от патронника к нарезной части; и нарезная часть. Каналы стволов различных образцов оружия по устройству примерно одинаковы и различаются лишь очертаниями патронника, калибром и числом нарезов. Патронник соответствует форме и размерам гильзы, а его конструкция определяется способом фиксации в нем гильзы. Патронник должен обеспечивать свободное вхождение патрона, хорошую фиксацию гильзы и обтюрацию пороховых газов, а также достаточно свободную экстракцию гильзы после выстрела. С другой стороны, зазор между гильзой и стенками патронника должен быть минимальным, так как слишком большой зазор может привести к разрыву гильзы.
Для обеспечения плотной фиксации гильзы соответствующим образом подбираются продольные размеры патронника, причем величины этих размеров определяются способом фиксации гильзы (по закраине, по переднему скату), что, в свою очередь, зависит от конструкции последней.
На стволе различают казенную, среднюю и дульную части. Дульная (передняя) часть ствола оканчивается дульным срезом. Дульный срез ствола — поперечное сечение, проходящее через передний торец ствола без учета пламегасителя (компенсатора, дульного тормоза). Форма дульного среза исключает случайные повреждения нарезов, ухудшающие меткость стрельбы. Задняя часть ствола называется казенной частью, а задний торец его — пеньком ствола.
Внутри ствол имеет сквозной канал, в котором имеются: патронник, служащий для помещения патрона; пульный вход, являющийся переходным участком канала ствола от патронника к нарезной части; и нарезная часть. Каналы стволов различных образцов оружия по устройству примерно одинаковы и различаются лишь очертаниями патронника, калибром и числом нарезов. Патронник соответствует форме и размерам гильзы, а его конструкция определяется способом фиксации в нем гильзы. Патронник должен обеспечивать свободное вхождение патрона, хорошую фиксацию гильзы и обтюрацию пороховых газов, а также достаточно свободную экстракцию гильзы после выстрела. С другой стороны, зазор между гильзой и стенками патронника должен быть минимальным, так как слишком большой зазор может привести к разрыву гильзы.
Для обеспечения плотной фиксации гильзы соответствующим образом подбираются продольные размеры патронника, причем величины этих размеров определяются способом фиксации гильзы (по закраине, по переднему скату), что, в свою очередь, зависит от конструкции последней.
 |
| Разрез пистолета Вальтер Р.38 в патроннике ствола которого патрон фиксируется передним срезом гильзы |
Если гильза имеет выступающую закраину (фланец), то обычно фиксация осуществляется упором этой закраины в пенек ствола. При таком способе фиксации допускаются большие погрешности в продольных размерах патронника и самой гильзы. Однако подобные гильзы обычно усложняют механизмы подачи патронов и в настоящее время применяются редко, хотя именно под отечественный 7,62-мм винтовочный патрон, имеющий гильзу с выступающей закраиной, рассчитаны все станковые и единые пулеметы: СГМ, ПК/ПКМ, ПКБ, ПКТ, а также снайперская винтовка СВД.
Если гильза имеет не выступающую закраину (бесфланцевая), то обычно фиксация осуществляется скатом гильзы в скат патронника. В этом случае возникает необходимость в достаточно точном изготовлении ската патронника, что заставляет повышать точность изготовления патронников и гильз. Примерами этого могут послужить бесфланцевые 7,62-мм автоматный патрон обр. 1943 г. и 5,45-мм патрон 7Н6, используемые в автоматах и ручных пулеметах Калашникова.
Для пистолетных патронов фиксация гильз чаще всего осуществляется передним срезом дульца гильзы. Такая фиксация обеспечивает наиболее простое устройство патронника при наличии гильзы без выступающей закраины, однако для других видов патронов является ненадежной. Поэтому она применяется только к пистолетным патронам, имеющим цилиндрические гильзы, например, 9-мм пистолетный патрон к пистолету ПМ.
В большинстве видов автоматического оружия начало извлечения (экстракции) гильзы происходит в период, когда давление пороховых газов в стволе сохраняется еще достаточно большим. Хорошая обтюрация пороховых газов осуществляется плотным прилеганием стенок гильзы к стенкам патронника на достаточно большой длине. Для этой цели в тех случаях, когда гильза смещается назад при большом давлении пороховых газов (в системах со свободным и полусвободным затвором), иногда в задней части патронника выполняется цилиндрическая поверхность, которая устраняет прорыв пороховых газов даже при больших ее смещениях назад. Подобная поверхность в значительной степени уменьшает заклинивание конусной части гильзы в патроннике после выстрела и после спада продольных деформаций узла запирания, так как наибольшему заклиниванию подвергаются обычно участки донной части гильзы. В некоторых типах оружия силы трения, возникающие между гильзой и патронником, могут быть настолько большими, что при извлечении гильзы может произойти ее поперечный разрыв или повреждение закраины выбрасывателем. Для уменьшения указанных сил трения иногда в патронниках применяются канавки Ревелли, которые, создавая противодавление на определенной части наружной поверхности гильзы, облегчают ее извлечение (экстракцию). Ввиду сложности изготовления, быстрого загрязнения и затруднений при чистке канавки Ревелли в современном оружии применяются редко.
Пульный вход соединяет патронник с нарезной частью канала ствола и служит для размещения головной части пули с целью обеспечения ее плавного врезания в нарезы ствола. В нарезном оружии пульный вход состоит из двух конусов, первый из которых уменьшает диаметр патронника до диаметра полей нарезов. Второй конус служит для обеспечения постепенного врезания пули в нарезы (в гладкоствольном оружии этот конус отсутствует). От размеров и формы пульного входа во многом зависит кучность боя оружия. Длина пульного входа колеблется от 1 до 3 калибров.
Калибр — единица измерения, принятая в оружии для измерения внутреннего диаметра канала ствола и наружного диаметра пули. Калибр нарезного ствола определяется как расстояние либо между двумя противоположными полями ствола, либо — между двумя противоположными нарезами. В России калибр ствола измеряется расстоянием между двумя полями. В этом случае калибр пуль по отношению к оружию превышает калибр ствола, чтобы обеспечить врезание пули в нарезы для приобретения пулей вращательного движения. Так, диаметр ствола пистолета Макарова ПМ по полям нарезов равен 9 мм, а диаметр пули составляет 9,2 мм. Калибр ствола оружия указывается в той системе мер, которая принята в стране-изготовителе оружия. В странах с метрической системой мер используют обозначения в миллиметрах, а в странах с дюймовой системой мер — в долях дюйма. Так, в США калибр указывается в сотых долях, а в Великобритании — в тысячных. При этом калибр пишут как целое число с точкой впереди, например, американский пистолет Кольт М 1911 А1 калибра .45.
В различных армиях приняты разные формы нарезов. В Советском Союзе/России принята прямоугольная в сечении форма нарезов, при этом глубина нарезов составляет 1,5 — 2% калибра оружия. Остальные профили нарезов используются в различных иностранных образцах, например, трапециевидный профиль — австрийской 8-мм магазинной винтовке Маннлихер М 95; сегментный профиль — в японских 6,5-мм магазинных винтовках Арисака тип 38; овальный профиль — фирмой Ланкастер; скошенный профиль — во французских 7,5-мм пулеметах Шательро М 1924.
Направление нарезов в стволе может быть правое (в отечественных образцах) и левое (в Англии, Франции). Никаких преимуществ различное направление нарезов не имеет. В зависимости от направления нарезов меняется лишь направление деривации (бокового отклонения) вращающейся пули. В отечественном стрелковом оружии принято правое направление нарезов — слева вверх направо по мере перемещения по каналу ствола от казенной его части к дульной. Угол наклона, придаваемый нарезами, обеспечивает вращательное движение пули, при этом ее устойчивость в полете зависит от скорости вращения пули. Длина хода нарезов (длина канала ствола, на которой нарезы совершают полный оборот) также имеет существенное влияние на кучность стрельбы. Шаг нарезов автомата АКМ составляет 240 мм, пулемета ДШКМ — 381 мм, пулемета КПВ — 420 мм.
Длина нарезной части ствола каждого образца оружия выбрана из условия получения необходимой начальной скорости пули. Применение одного и того же патрона в образцах оружия с различной длиной ствола позволяет получить различную начальную скорость пули
(См. табл.).
Если гильза имеет не выступающую закраину (бесфланцевая), то обычно фиксация осуществляется скатом гильзы в скат патронника. В этом случае возникает необходимость в достаточно точном изготовлении ската патронника, что заставляет повышать точность изготовления патронников и гильз. Примерами этого могут послужить бесфланцевые 7,62-мм автоматный патрон обр. 1943 г. и 5,45-мм патрон 7Н6, используемые в автоматах и ручных пулеметах Калашникова.
Для пистолетных патронов фиксация гильз чаще всего осуществляется передним срезом дульца гильзы. Такая фиксация обеспечивает наиболее простое устройство патронника при наличии гильзы без выступающей закраины, однако для других видов патронов является ненадежной. Поэтому она применяется только к пистолетным патронам, имеющим цилиндрические гильзы, например, 9-мм пистолетный патрон к пистолету ПМ.
В большинстве видов автоматического оружия начало извлечения (экстракции) гильзы происходит в период, когда давление пороховых газов в стволе сохраняется еще достаточно большим. Хорошая обтюрация пороховых газов осуществляется плотным прилеганием стенок гильзы к стенкам патронника на достаточно большой длине. Для этой цели в тех случаях, когда гильза смещается назад при большом давлении пороховых газов (в системах со свободным и полусвободным затвором), иногда в задней части патронника выполняется цилиндрическая поверхность, которая устраняет прорыв пороховых газов даже при больших ее смещениях назад. Подобная поверхность в значительной степени уменьшает заклинивание конусной части гильзы в патроннике после выстрела и после спада продольных деформаций узла запирания, так как наибольшему заклиниванию подвергаются обычно участки донной части гильзы. В некоторых типах оружия силы трения, возникающие между гильзой и патронником, могут быть настолько большими, что при извлечении гильзы может произойти ее поперечный разрыв или повреждение закраины выбрасывателем. Для уменьшения указанных сил трения иногда в патронниках применяются канавки Ревелли, которые, создавая противодавление на определенной части наружной поверхности гильзы, облегчают ее извлечение (экстракцию). Ввиду сложности изготовления, быстрого загрязнения и затруднений при чистке канавки Ревелли в современном оружии применяются редко.
Пульный вход соединяет патронник с нарезной частью канала ствола и служит для размещения головной части пули с целью обеспечения ее плавного врезания в нарезы ствола. В нарезном оружии пульный вход состоит из двух конусов, первый из которых уменьшает диаметр патронника до диаметра полей нарезов. Второй конус служит для обеспечения постепенного врезания пули в нарезы (в гладкоствольном оружии этот конус отсутствует). От размеров и формы пульного входа во многом зависит кучность боя оружия. Длина пульного входа колеблется от 1 до 3 калибров.
Калибр — единица измерения, принятая в оружии для измерения внутреннего диаметра канала ствола и наружного диаметра пули. Калибр нарезного ствола определяется как расстояние либо между двумя противоположными полями ствола, либо — между двумя противоположными нарезами. В России калибр ствола измеряется расстоянием между двумя полями. В этом случае калибр пуль по отношению к оружию превышает калибр ствола, чтобы обеспечить врезание пули в нарезы для приобретения пулей вращательного движения. Так, диаметр ствола пистолета Макарова ПМ по полям нарезов равен 9 мм, а диаметр пули составляет 9,2 мм. Калибр ствола оружия указывается в той системе мер, которая принята в стране-изготовителе оружия. В странах с метрической системой мер используют обозначения в миллиметрах, а в странах с дюймовой системой мер — в долях дюйма. Так, в США калибр указывается в сотых долях, а в Великобритании — в тысячных. При этом калибр пишут как целое число с точкой впереди, например, американский пистолет Кольт М 1911 А1 калибра .45.
В различных армиях приняты разные формы нарезов. В Советском Союзе/России принята прямоугольная в сечении форма нарезов, при этом глубина нарезов составляет 1,5 — 2% калибра оружия. Остальные профили нарезов используются в различных иностранных образцах, например, трапециевидный профиль — австрийской 8-мм магазинной винтовке Маннлихер М 95; сегментный профиль — в японских 6,5-мм магазинных винтовках Арисака тип 38; овальный профиль — фирмой Ланкастер; скошенный профиль — во французских 7,5-мм пулеметах Шательро М 1924.
Направление нарезов в стволе может быть правое (в отечественных образцах) и левое (в Англии, Франции). Никаких преимуществ различное направление нарезов не имеет. В зависимости от направления нарезов меняется лишь направление деривации (бокового отклонения) вращающейся пули. В отечественном стрелковом оружии принято правое направление нарезов — слева вверх направо по мере перемещения по каналу ствола от казенной его части к дульной. Угол наклона, придаваемый нарезами, обеспечивает вращательное движение пули, при этом ее устойчивость в полете зависит от скорости вращения пули. Длина хода нарезов (длина канала ствола, на которой нарезы совершают полный оборот) также имеет существенное влияние на кучность стрельбы. Шаг нарезов автомата АКМ составляет 240 мм, пулемета ДШКМ — 381 мм, пулемета КПВ — 420 мм.
Длина нарезной части ствола каждого образца оружия выбрана из условия получения необходимой начальной скорости пули. Применение одного и того же патрона в образцах оружия с различной длиной ствола позволяет получить различную начальную скорость пули
(См. табл.).
Из таблицы видно, что дальность прямого выстрела увеличивается с увеличением начальной скорости для одного и того же патрона, что сказывается на улучшении настильности траектории и увеличении поражаемого пространства. С увеличением начальной скорости повышается эффективность действия пули по цели за счет большей энергии пули. Так, на дальности 1000 м пуля, вылетевшая из ствола пулемета ПК, имеет энергию 43 кгс/м, а пуля, вылетевшая из ствола пулемета , — 46 кгс/ м.
В дробовом охотничьем оружии направляющая часть канала ствола гладкая (без нарезов), а его дульная часть может быть сужена (конически или параболически) или расширена. Сужение канала называется чоком. В зависимости от величины сужения, которое улучшает кучность стрельбы, различают получок, средний чок, чок, сильный чок. Расширение в дульной части, называемое раструбом, увеличивает рассеивание дроби и может быть выполнено в виде конуса или иметь другую форму.
Стволы в стрелковом оружии конструктивно различаются на стволы — моноблоки и скрепленные стволы. Стволы, изготовленные из цельной металлической заготовки, называются стволами-моноблоками. Однако для увеличения прочности ствола их изготавливают из двух и более труб, надетых одна на другую с натягом. Такой ствол называется скрепленным. Скрепление стволов не получило широкого применения в автоматическом оружии из-за сложности изготовления. Соединение ствола со ствольной коробкой с натягом можно рассматривать как частичное скрепление.
Рациональное охлаждение стволов для современного автоматического оружия имеет исключительно большое значение. Ведущие части пули, врезаясь в нарезы, получают существенные пластические деформации и оказывают, таким образом, дополнительное давление на стенки канала ствола. Износ канала ствола вызывается трением о его поверхность оболочки пули, движущейся с большой силой трения с высокой скоростью. Двигаясь вслед за пулей, а также прорываясь частично в зазоры между стенками ствола и пули, газы производят интенсивное тепловое, химическое и эрозионное воздействие на канал ствола, вызывая его износ. Быстрое истирание поверхности канала ствола приводит к потере некоторых необходимых для обеспечения эффективности стрельбы свойств (увеличивается рассеивание пуль и снарядов, теряется устойчивость в полете, снижается ниже заданного предела начальная скорость).
При сильном нагревании ствола понижаются его механические качества; уменьшается сопротивление стенок ствола действию выстрела; это приводит к повышенному износу металла и уменьшению живучести ствола. При сильно нагретом стволе вследствие появления восходящих потоков воздуха затрудняется прицеливание. Высокая температура казенной части ствола может привести к тому, что патрон, досланный в патронник после прекращения стрельбы, может нагреться до самовоспламенения, что делает обращение с оружием небезопасным. Кроме того, большой нагрев ствола затрудняет эксплуатацию оружия. Для того чтобы стрелки не пострадали от ожогов, на оружии монтируются специальные щитки, рукоятки и т. п.
Высокой температурой пороховых газов обусловлен быстрый нагрев стволов автоматического оружия во время стрельбы. Отсюда следует, что интенсивность нагрева ствола зависит от мощности каждого выстрела и режима огня. Для оружия, предназначенного для одиночной стрельбы маломощными патронами (пистолеты), охлаждение ствола имеет второстепенное значение. Для оружия, стреляющего мощными патронами (пулеметы), охлаждение должно быть тем эффективнее, чем больше емкость магазина (ленты) и чем более длительная непрерывная стрельба должна вестись из данного образца оружия. Увеличение температуры ствола выше определенного предела снижает его прочностные характеристики и срок службы. Все это в конечном счете ограничивает режим огня (т. е. допустимое число выстрелов при непрерывной стрельбе).
К специальным способам охлаждения стволов относятся: быстрая замена разогретого ствола охлажденным стволом; увеличение поверхности охлаждения ствола за счет ребер; применение с этой же целью различного рода насадок (радиаторов); искусственное обдувание наружной или внутренней поверхности ствола; применение жидких охладителей и т. п. В настоящее время наиболее широко используются два вида охлаждения стволов — воздушное и водяное.
В дробовом охотничьем оружии направляющая часть канала ствола гладкая (без нарезов), а его дульная часть может быть сужена (конически или параболически) или расширена. Сужение канала называется чоком. В зависимости от величины сужения, которое улучшает кучность стрельбы, различают получок, средний чок, чок, сильный чок. Расширение в дульной части, называемое раструбом, увеличивает рассеивание дроби и может быть выполнено в виде конуса или иметь другую форму.
Стволы в стрелковом оружии конструктивно различаются на стволы — моноблоки и скрепленные стволы. Стволы, изготовленные из цельной металлической заготовки, называются стволами-моноблоками. Однако для увеличения прочности ствола их изготавливают из двух и более труб, надетых одна на другую с натягом. Такой ствол называется скрепленным. Скрепление стволов не получило широкого применения в автоматическом оружии из-за сложности изготовления. Соединение ствола со ствольной коробкой с натягом можно рассматривать как частичное скрепление.
Рациональное охлаждение стволов для современного автоматического оружия имеет исключительно большое значение. Ведущие части пули, врезаясь в нарезы, получают существенные пластические деформации и оказывают, таким образом, дополнительное давление на стенки канала ствола. Износ канала ствола вызывается трением о его поверхность оболочки пули, движущейся с большой силой трения с высокой скоростью. Двигаясь вслед за пулей, а также прорываясь частично в зазоры между стенками ствола и пули, газы производят интенсивное тепловое, химическое и эрозионное воздействие на канал ствола, вызывая его износ. Быстрое истирание поверхности канала ствола приводит к потере некоторых необходимых для обеспечения эффективности стрельбы свойств (увеличивается рассеивание пуль и снарядов, теряется устойчивость в полете, снижается ниже заданного предела начальная скорость).
При сильном нагревании ствола понижаются его механические качества; уменьшается сопротивление стенок ствола действию выстрела; это приводит к повышенному износу металла и уменьшению живучести ствола. При сильно нагретом стволе вследствие появления восходящих потоков воздуха затрудняется прицеливание. Высокая температура казенной части ствола может привести к тому, что патрон, досланный в патронник после прекращения стрельбы, может нагреться до самовоспламенения, что делает обращение с оружием небезопасным. Кроме того, большой нагрев ствола затрудняет эксплуатацию оружия. Для того чтобы стрелки не пострадали от ожогов, на оружии монтируются специальные щитки, рукоятки и т. п.
Высокой температурой пороховых газов обусловлен быстрый нагрев стволов автоматического оружия во время стрельбы. Отсюда следует, что интенсивность нагрева ствола зависит от мощности каждого выстрела и режима огня. Для оружия, предназначенного для одиночной стрельбы маломощными патронами (пистолеты), охлаждение ствола имеет второстепенное значение. Для оружия, стреляющего мощными патронами (пулеметы), охлаждение должно быть тем эффективнее, чем больше емкость магазина (ленты) и чем более длительная непрерывная стрельба должна вестись из данного образца оружия. Увеличение температуры ствола выше определенного предела снижает его прочностные характеристики и срок службы. Все это в конечном счете ограничивает режим огня (т. е. допустимое число выстрелов при непрерывной стрельбе).
К специальным способам охлаждения стволов относятся: быстрая замена разогретого ствола охлажденным стволом; увеличение поверхности охлаждения ствола за счет ребер; применение с этой же целью различного рода насадок (радиаторов); искусственное обдувание наружной или внутренней поверхности ствола; применение жидких охладителей и т. п. В настоящее время наиболее широко используются два вида охлаждения стволов — воздушное и водяное.
 |
| Разрез пистолета Кольт М 1911 А1, где отделяющийся при разборке ствол крепится к рамке с помощью серьги |
Воздушное охлаждение получило самое широкое распространение среди современных образцов оружия благодаря своей простоте, однако оно не обеспечивает высокую интенсивность теплоотдачи в воздух.
Для повышения теплоотдачи ствола обычно увеличивают его поверхность с применением специальных поперечных или продольных ребер. Эффективность этого способа определяется величиной и количеством ребер ствола. Использование ребер на наружной поверхности ствола хотя и увеличивает общую площадь теплообмена с воздухом, но ведет к неравномерному нагреву металла ствола и в конечном итоге снижает его общую теплоемкость. Однако увеличение ребер ствола приводит к его утяжелению, что невыгодно. Известны попытки применения надеваемых на ствол ребер, сделанных из легких сплавов. Однако этот способ не получил распространения из-за сложности изготовления таких стволов. Для повышения теплоотдачи были спроектированы устройства, улучшившие циркуляцию воздуха продуванием канала ствола и обдуванием его наружной поверхности. Например, в ручном английском пулемете Льюис М 1914 на ствол надевался радиатор с продольными ребрами из легкого сплава, а на радиатор надевался кожух в виде трубы. Во время стрельбы выходящая из ствола струя пороховых газов образовывала в передней части кожуха разрежение, в результате чего воздух засасывался в кожух сзади и проходил между ребрами, повышая интенсивность их охлаждения. Применение подобной конструкции повысило интенсивность охлаждения ствола во время стрельбы, однако при этом было установлено, что в перерывах между очередями кожух препятствовал притоку свежего воздуха, что в конечном итоге не приводило к улучшению охлаждения ствола.
В настоящее время современные образцы автоматического оружия с воздушным охлаждением стволов (крупнокалиберных пулеметов) часто ребер на стволе не имеют или их делают весьма небольшими, применяя достаточно массивные стволы, например, в австрийской 5,56-мм штурмовой винтовке АUG на стволе просто накатана винтовая нарезка с шагом примерно 1 мм. Для легкого оружия (автоматы и ручные пулеметы) либо ограничивается режим огня, либо (для ручных и станковых пулеметов) используются быстросменные стволы, позволяющие в боевой обстановке быстро заменять нагретый ствол и этим обеспечивать высокий режим стрельбы. При этом стволы автоматического оружия обладают, как правило, большими запасами прочности. Более толстый ствол, имея большую теплоемкостью, меньше нагревается от выстрела к выстрелу, что увеличивает продолжительность непрерывного огня до достижения опасного перегрева ствола и увеличивает его срок службы. В связи с этим стволы под один и тот же патрон в оружии, предназначенном для использования в жестком режиме огня (например, единые пулеметы ПК/ПКМ), имеют более толстый ствол, чем в оружии, имеющем сравнительно невысокую практическую скорострельность (винтовка СВД).
Особенно эффективным является водяное охлаждение стволов, получившее в прошлом широкое применение в станковых пулеметах. Его особенностью является резкое понижение температуры ствола при незначительных перерывах в стрельбе за счет интенсивной передачи тепла от ствола к охлаждающей жидкости. Для охлаждения ствола пулемета нормального калибра достаточно иметь запас воды в кожухе порядка 3-4 л, а для крупнокалиберного пулемета 5-8 л. Подобная система охлаждения позволяет вести непрерывный огонь до тех пор, пока не выкипит вся вода. Однако наличие кожуха с водой сильно усложняет конструкцию оружия и его эксплуатацию, а также увеличивает уязвимость самого оружия в бою. Примером может послужить отечественный 7,62-мм станковый пулемет Максим обр. 1910 г. Кроме того, водяное охлаждение ствола имеет и ряд недостатков: требуется наличие постоянного запаса воды; при низкой температуре вода замерзает, что может привести к повреждению кожуха и ствола; увеличивается масса оружия в ущерб маневренности; сложность подготовки оружия к стрельбе; высокая уязвимость оружия в бою и т.п.
Из-за указанных недостатков водяное охлаждение стволов в современном стрелковом оружии не применяется, но с успехом используется в автоматическом оружии стационарного типа, например, в корабельных установках.
Существуют два основных вида крепления ствола к ствольной коробке: разъемное соединение стволов со ствольными коробками оружия, предусматривающее быструю смену ствола без разборки оружия, и неразъемное, не предусматривающее.
В большинстве современных образцов стрелкового оружия, срок службы которых такой же, как и у ствола (винтовки СВД, автоматы АКМ/АК-74, ручные пулеметы РПД/РПК/ РПК-74 и пистолеты ПМ), не имеющих устройства для быстрой смены стволов, ствол соединяется со ствольной коробкой неразъемным соединением. Это может быть резьбовое соединение с натягом, как, например, в самозарядной винтовке Драгунова, либо сопряжение цилиндрической поверхности с дополнительным креплением штифтом. Сборка стволов со ствольными коробками в этом случае осуществляется в заводских условиях.
Крепление отделяющихся при разборке стволов может быть выполнено с помощью байонетного и резьбового соединения, серьги или шпильки. Последние два вида применяются в некоторых пистолетах, обеспечивая удобство разборки и чистки. Примером может служить крепление ствола пистолета Токарева ТТ. Кроме этого, разъемные соединения стволов со ствольными коробками (не обеспечивающие быструю смену стволов) обычно используются в станковых, единых и крупнокалиберных пулеметах ПК, КПВ, ДШКМ, НСВ и их модификациях. Разъемные соединения позволяют в процессе эксплуатации оружия заменять нагревшиеся стволы запасными и тем самым дают возможность вести интенсивный и продолжительный огонь (пока из одного ствола производится стрельба, другой охлаждается). Кроме того, наличие сменного ствола увеличивает живучесть оружия.
Для повышения теплоотдачи ствола обычно увеличивают его поверхность с применением специальных поперечных или продольных ребер. Эффективность этого способа определяется величиной и количеством ребер ствола. Использование ребер на наружной поверхности ствола хотя и увеличивает общую площадь теплообмена с воздухом, но ведет к неравномерному нагреву металла ствола и в конечном итоге снижает его общую теплоемкость. Однако увеличение ребер ствола приводит к его утяжелению, что невыгодно. Известны попытки применения надеваемых на ствол ребер, сделанных из легких сплавов. Однако этот способ не получил распространения из-за сложности изготовления таких стволов. Для повышения теплоотдачи были спроектированы устройства, улучшившие циркуляцию воздуха продуванием канала ствола и обдуванием его наружной поверхности. Например, в ручном английском пулемете Льюис М 1914 на ствол надевался радиатор с продольными ребрами из легкого сплава, а на радиатор надевался кожух в виде трубы. Во время стрельбы выходящая из ствола струя пороховых газов образовывала в передней части кожуха разрежение, в результате чего воздух засасывался в кожух сзади и проходил между ребрами, повышая интенсивность их охлаждения. Применение подобной конструкции повысило интенсивность охлаждения ствола во время стрельбы, однако при этом было установлено, что в перерывах между очередями кожух препятствовал притоку свежего воздуха, что в конечном итоге не приводило к улучшению охлаждения ствола.
В настоящее время современные образцы автоматического оружия с воздушным охлаждением стволов (крупнокалиберных пулеметов) часто ребер на стволе не имеют или их делают весьма небольшими, применяя достаточно массивные стволы, например, в австрийской 5,56-мм штурмовой винтовке АUG на стволе просто накатана винтовая нарезка с шагом примерно 1 мм. Для легкого оружия (автоматы и ручные пулеметы) либо ограничивается режим огня, либо (для ручных и станковых пулеметов) используются быстросменные стволы, позволяющие в боевой обстановке быстро заменять нагретый ствол и этим обеспечивать высокий режим стрельбы. При этом стволы автоматического оружия обладают, как правило, большими запасами прочности. Более толстый ствол, имея большую теплоемкостью, меньше нагревается от выстрела к выстрелу, что увеличивает продолжительность непрерывного огня до достижения опасного перегрева ствола и увеличивает его срок службы. В связи с этим стволы под один и тот же патрон в оружии, предназначенном для использования в жестком режиме огня (например, единые пулеметы ПК/ПКМ), имеют более толстый ствол, чем в оружии, имеющем сравнительно невысокую практическую скорострельность (винтовка СВД).
Особенно эффективным является водяное охлаждение стволов, получившее в прошлом широкое применение в станковых пулеметах. Его особенностью является резкое понижение температуры ствола при незначительных перерывах в стрельбе за счет интенсивной передачи тепла от ствола к охлаждающей жидкости. Для охлаждения ствола пулемета нормального калибра достаточно иметь запас воды в кожухе порядка 3-4 л, а для крупнокалиберного пулемета 5-8 л. Подобная система охлаждения позволяет вести непрерывный огонь до тех пор, пока не выкипит вся вода. Однако наличие кожуха с водой сильно усложняет конструкцию оружия и его эксплуатацию, а также увеличивает уязвимость самого оружия в бою. Примером может послужить отечественный 7,62-мм станковый пулемет Максим обр. 1910 г. Кроме того, водяное охлаждение ствола имеет и ряд недостатков: требуется наличие постоянного запаса воды; при низкой температуре вода замерзает, что может привести к повреждению кожуха и ствола; увеличивается масса оружия в ущерб маневренности; сложность подготовки оружия к стрельбе; высокая уязвимость оружия в бою и т.п.
Из-за указанных недостатков водяное охлаждение стволов в современном стрелковом оружии не применяется, но с успехом используется в автоматическом оружии стационарного типа, например, в корабельных установках.
Существуют два основных вида крепления ствола к ствольной коробке: разъемное соединение стволов со ствольными коробками оружия, предусматривающее быструю смену ствола без разборки оружия, и неразъемное, не предусматривающее.
В большинстве современных образцов стрелкового оружия, срок службы которых такой же, как и у ствола (винтовки СВД, автоматы АКМ/АК-74, ручные пулеметы РПД/РПК/ РПК-74 и пистолеты ПМ), не имеющих устройства для быстрой смены стволов, ствол соединяется со ствольной коробкой неразъемным соединением. Это может быть резьбовое соединение с натягом, как, например, в самозарядной винтовке Драгунова, либо сопряжение цилиндрической поверхности с дополнительным креплением штифтом. Сборка стволов со ствольными коробками в этом случае осуществляется в заводских условиях.
Крепление отделяющихся при разборке стволов может быть выполнено с помощью байонетного и резьбового соединения, серьги или шпильки. Последние два вида применяются в некоторых пистолетах, обеспечивая удобство разборки и чистки. Примером может служить крепление ствола пистолета Токарева ТТ. Кроме этого, разъемные соединения стволов со ствольными коробками (не обеспечивающие быструю смену стволов) обычно используются в станковых, единых и крупнокалиберных пулеметах ПК, КПВ, ДШКМ, НСВ и их модификациях. Разъемные соединения позволяют в процессе эксплуатации оружия заменять нагревшиеся стволы запасными и тем самым дают возможность вести интенсивный и продолжительный огонь (пока из одного ствола производится стрельба, другой охлаждается). Кроме того, наличие сменного ствола увеличивает живучесть оружия.
 |
| Запасной ствол с футляром единого пулемета MG.42 |
Разъемные соединения быстросменных стволов со ствольными коробками выполняются обычно сухарными или клиновыми. Эти соединения используются, главным образом, для ручных и станковых пулеметов. Сухарно-резьбовые соединения делают чаще всего винтовыми, например, в 12,7-мм пулемете ДШК обр. 1938 г. Иногда при соединении поворачивается ствол, а иногда специальная муфта. В некоторых случаях ствол просто вкладывается своими сухарными выступами в соответствующие пазы ствольной коробки. В системах с подвижным стволом для крепления стволов к ствольным коробкам иногда применяются специальные выступы на стволе (шипы в станковом пулемете Максим обр. 1910 г.) Кроме того, сменный ствол соединяется со ствольной коробкой также и клиновым соединением. Так, в пулемете ДШКМ соединение ствола со ствольной коробкой осуществляется клином. Несмотря на простоту конструкции, такое соединение неудобно в эксплуатации, так как для замены ствола необходимо отвинтить гайку и выбить клин. Более совершенная конструкция подобного типа применяется в крупнокалиберном пулемете НСВ. В системах с неподвижным стволом — пулеметах ПК/ПКМ, СГМ и их модификациях — используется регулируемый клин для компенсации износа боевых упоров затвора. Регулировкой расстояния между дном чашечки затвора и казенным срезом ствола (зеркального зазора) обеспечивается полное запирание затвора и исключается появление задержки в виде поперечного разрыва гильзы при выстреле. С целью облегчения отделения ствола от ствольной коробки в нагретом состоянии наружная поверхность казенной части стволов пулеметов ПКМ/ПКТ хромируется.
На дульной части ствола могут крепиться устройства различного назначения. Так, на стволе автоматов АКМ 1959 — 1962 годов выпуска установлена муфта для предохранения резьбы от повреждения, а на стволе автоматов АКМ 1963 — 1975 годов изготовления крепится компенсатор для повышения кучности боя при стрельбе очередями на ходу, стоя и с колена. Компенсатор имеет нарезную часть, которая служит для соединения с дульной частью ствола. Передняя часть компенсатора выполнена в виде выступа с косым срезом. Внутри выступа сделана проточка, образующая компенсационную камеру. Пороховые газы после вылета из канала ствола создают избыточное давление, которое отклоняет дульную часть ствола в сторону выступа (влево вниз). В автомате АК-74 используется двухкамерный дульный тормоз-компенсатор, одновременно с этим выполняющий и роль пламегасителя, что значительно повысило устойчивость оружия при стрельбе. На стволах пулеметов РПК, ПК/ПКМ, снайперской винтовки СВД и автомата АКМ, имеющих крепление под ночной прицел, крепятся щелевые пламегасители, предназначенные для уменьшения интенсивности свечения нагретых до высокой температуры пороховых газов и догорающих частиц пороха при выходе из канала ствола. Уменьшение видимости дульного пламени достигается тем, что большая часть его закрывается боковыми стенками пламегасителя. Пулеметы ПКТ, СГМ, КПВТ, НСВ имеют пламегасители с коническим раструбом. В этом пламегасителе за счет притока в него окружающего воздуха обеспечивается интенсивное догорание пороховых частиц и тем уменьшается яркость дульного пламени при стрельбе.
Пламегаситель пулемета КПВТ имеет более сложную конструкцию, состоящую из собственно пламегасителя, основания надульника, втулки и поршня ствола. В связи с этим пламегаситель пулемета КПВТ кроме уменьшения яркости дульного пламени обеспечивает увеличение энергии отката подвижного ствола.
На стволах также могут устанавливаться дульные тормоза, предназначенные для уменьшения энергии отдачи ствола за счет отвода части пороховых газов в боковых направлениях и уменьшения его истечения в осевом направлении.
На стволах оружия, работающего на принципе использования энергии части пороховых газов, отводимых через боковое отверстие в стенке ствола, крепятся газоотводные устройства. Эти устройства имеют узкую входную часть, связанную с каналом ствола и уширенную выходную часть — газовую камеру. В газовых камерах стволов ПК/ПКТ, СГМ, РПД, СВД устанавливаются газовые регуляторы, обеспечивающие надежность действия автоматики в различных условиях эксплуатации. Это достигается изменением количества пороховых газов, действующих на поршень затворной рамы.
Существуют следующие способы регулирования интенсивности действия газов на поршень затворной рамы:
— изменение площади минимального сечения газопровода, через который происходит истечение газов из ствола в газовую камеру пулеметов (ПКТ, СГМТ). Такая конструкция газового регулятора позволяет уменьшить загазованность внутри боевой машины танка;
— сброс газов из камеры в атмосферу (винтовка СВД, пулемет ПК/ПКМ). Максимальная скорость затворной рамы будет при закрытых отверстиях, так как в этом случае максимальное количество газов будет подано к поршню затворной рамы.
На дульной части ствола могут крепиться устройства различного назначения. Так, на стволе автоматов АКМ 1959 — 1962 годов выпуска установлена муфта для предохранения резьбы от повреждения, а на стволе автоматов АКМ 1963 — 1975 годов изготовления крепится компенсатор для повышения кучности боя при стрельбе очередями на ходу, стоя и с колена. Компенсатор имеет нарезную часть, которая служит для соединения с дульной частью ствола. Передняя часть компенсатора выполнена в виде выступа с косым срезом. Внутри выступа сделана проточка, образующая компенсационную камеру. Пороховые газы после вылета из канала ствола создают избыточное давление, которое отклоняет дульную часть ствола в сторону выступа (влево вниз). В автомате АК-74 используется двухкамерный дульный тормоз-компенсатор, одновременно с этим выполняющий и роль пламегасителя, что значительно повысило устойчивость оружия при стрельбе. На стволах пулеметов РПК, ПК/ПКМ, снайперской винтовки СВД и автомата АКМ, имеющих крепление под ночной прицел, крепятся щелевые пламегасители, предназначенные для уменьшения интенсивности свечения нагретых до высокой температуры пороховых газов и догорающих частиц пороха при выходе из канала ствола. Уменьшение видимости дульного пламени достигается тем, что большая часть его закрывается боковыми стенками пламегасителя. Пулеметы ПКТ, СГМ, КПВТ, НСВ имеют пламегасители с коническим раструбом. В этом пламегасителе за счет притока в него окружающего воздуха обеспечивается интенсивное догорание пороховых частиц и тем уменьшается яркость дульного пламени при стрельбе.
Пламегаситель пулемета КПВТ имеет более сложную конструкцию, состоящую из собственно пламегасителя, основания надульника, втулки и поршня ствола. В связи с этим пламегаситель пулемета КПВТ кроме уменьшения яркости дульного пламени обеспечивает увеличение энергии отката подвижного ствола.
На стволах также могут устанавливаться дульные тормоза, предназначенные для уменьшения энергии отдачи ствола за счет отвода части пороховых газов в боковых направлениях и уменьшения его истечения в осевом направлении.
На стволах оружия, работающего на принципе использования энергии части пороховых газов, отводимых через боковое отверстие в стенке ствола, крепятся газоотводные устройства. Эти устройства имеют узкую входную часть, связанную с каналом ствола и уширенную выходную часть — газовую камеру. В газовых камерах стволов ПК/ПКТ, СГМ, РПД, СВД устанавливаются газовые регуляторы, обеспечивающие надежность действия автоматики в различных условиях эксплуатации. Это достигается изменением количества пороховых газов, действующих на поршень затворной рамы.
Существуют следующие способы регулирования интенсивности действия газов на поршень затворной рамы:
— изменение площади минимального сечения газопровода, через который происходит истечение газов из ствола в газовую камеру пулеметов (ПКТ, СГМТ). Такая конструкция газового регулятора позволяет уменьшить загазованность внутри боевой машины танка;
— сброс газов из камеры в атмосферу (винтовка СВД, пулемет ПК/ПКМ). Максимальная скорость затворной рамы будет при закрытых отверстиях, так как в этом случае максимальное количество газов будет подано к поршню затворной рамы.
Сергей МОНЕТЧИКОВ
Иллюстрации из архива автора
В статье использованы материалы сайта http://www.bratishka.ru/
Иллюстрации из архива автора
В статье использованы материалы сайта http://www.bratishka.ru/
