ArtOfWar. Творчество ветеранов последних войн. Сайт имени Владимира Григорьева

Христензен Юрий
Перспективы развития стрелкового оружия

[Регистрация] [Найти] [Обсуждения] [Новинки] [English] [Помощь] [Построения] [Окопка.ru]
Оценка: 3.94*45  Ваша оценка:
  • Аннотация:

    Занудная статья с техническими терминами. Не рекомендуется к чтению тем, кто пришел сюда за рассказами о войне.

    Когда-то меня сильно тревожил вопрос. Неужели нельзя сделать это все меньше и легче. Окончив институт и проработав несколько лет инженером, я узнал как разместить Р-159 в корпусе от мыльницы. Теперь настал черед личного оружия и БК.


Перспективы развития автомата Калашникова


  1. 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.


  1. 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.

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.

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.

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 пластиковая сгорающая гильза или безгильзовый боеприпас.

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

Прототип 1 и 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.


  1. 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.

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.

В ГП-25 для этого предусмотрен фиксатор. Честно говоря, фиксировать каждый патрон фиксатором тоже не хочется.

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.

Отсутствует, как и само отверстие. Боек намертво закреплен в казенной части ствола.

Никто никого не удерживает. Выстрел осуществляется, как только мина коснется бойка.

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


ССхема патрона []ХЕМА 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


Первоначальное положение патрона в стволе []



ПОЛОЖЕНИЕ ПАТРОНА В МОМЕНТ КАСАНИЯ КАЗЕННОЙ ЧАСТИ


Положение патрона в момент касания казенной части []



ОСНОВНОЙ ВЫСТРЕЛ


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.


Прототип 2 и АКМ []

















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


  1. 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


  1. 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.

5.01.2008

Продолжение следует ...


Оценка: 3.94*45  Ваша оценка:

По всем вопросам, связанным с использованием представленных на ArtOfWar материалов, обращайтесь напрямую к авторам произведений или к редактору сайта по email artofwar.ru@mail.ru
(с) ArtOfWar, 1998-2015