Blowback — это система работы самозарядного огнестрельного оружия , которая получает энергию от движения гильзы, когда она отталкивается назад за счет расширения газа, образующегося при воспламенении порохового заряда . [1]
В рамках этого широкого принципа работы существует несколько систем со свободным затвором, каждая из которых отличается методами управления движением затвора . В большинстве действий, в которых используется операция со свободным затвором, затвор не блокируется механически во время выстрела: инерция затвора и возвратной пружины по отношению к весу пули задерживает открытие затвора до тех пор, пока пуля не покинет его. бочка. [2] В некоторых конструкциях затвора с запиранием используется форма обратного затвора (пример: срабатывание капсюля) для выполнения функции разблокировки.
Принцип со свободным затвором можно считать упрощенной формой работы газа , поскольку гильза ведет себя как поршень, приводимый в движение пороховыми газами. [1] Другие принципы работы самозарядного огнестрельного оружия включают задержку обратного затвора , удар вперед , работу на газе и операцию отдачи .
В огнестрельном оружии систему со свободным затвором обычно определяют как операционную систему, в которой энергия для приведения в действие различных механизмов огнестрельного оружия и автоматизации заряжания другого патрона получается за счет инерции стреляной гильзы, выталкиваемой из задней части патронника быстро расширяющиеся газы, образующиеся при горении пороха, обычно пороха. [3] Когда снаряд (например, пуля ) все еще находится внутри ствола оружия , пороховой газ под высоким давлением позади него содержится в том, что можно рассматривать как закрытую систему ; но в момент выхода из дульного среза это функциональное уплотнение нарушается, что позволяет пороховому газу внезапно высвободиться во взрывном дульном выхлопе . Расширяющийся газ также создает эффект реактивного движения назад в стволе к стреляной гильзе. Этот «ответный удар» является преобладающим компонентом отдачи . [3] Некоторые ружья используют энергию отдачи со свободным затвором для выполнения автоматической циклической смены затвора/перезарядки, в то время как другие используют часть отдачи со свободным затвором для работы только определенных частей цикла или просто используют энергию со свободным затвором для увеличения рабочей энергии от другой системы. автоматического режима работы. [3]
Общим для всех систем со свободным затвором является то, что гильза должна двигаться под прямым действием давления пороха, поэтому любое ружье, в котором затвор не зафиксирован жестко и разрешено двигаться, пока в патроннике сохраняется давление газов, будет подвергаться степень обратного действия. [3] Энергия расширения газов при выстреле проявляется в виде кинетической энергии, передаваемой затворному механизму, который контролируется и используется для управления рабочим циклом огнестрельного оружия. Степень использования обратного затвора во многом зависит от способа управления движением затвора и доли энергии, получаемой от других рабочих систем. [1] Системы со свободным затвором отличаются тем, как контролируется движение затвора. Операцию со свободным затвором чаще всего делят на три категории, каждая из которых использует остаточное давление для завершения цикла работы: «простая обратная затвора» (часто просто «обратный затвор»), «замедленная/замедленная обратная затвора» и «усовершенствованное воспламенение капсюля».
Относительно реакции со свободным затвором на другие типы автоматического огнестрельного оружия Джордж М. Чинн писал: «В более широком смысле, обратный затвор вполне можно рассматривать как особую форму работы с газом. Это разумно, поскольку гильзу можно рассматривать как своего рода поршень, приводимый в движение пороховыми газами. На самом деле, обратный затвор включает в себя так много особых проблем, что его лучше всего рассматривать как отдельный класс. Вопрос, следует ли включать его в более общий класс газовых операций или операций отдачи, является чисто Важным моментом является то, что он обладает некоторыми свойствами обоих классов и, в зависимости от конкретной проблемы, может считаться одним из них». [1]
В 1663 году в журнале Королевского общества за тот год делается упоминание об инженере, пришедшем к принцу Руперту с автоматическим оружием, хотя как оно работало, неизвестно. [4] В 1854 году Генри Бессемер запатентовал гидропневматическую пушку со свободным затвором . [5] В 1856 году в США Чарльзом Э. Барнсом была запатентована кривошипно-шатунная пушка со взводным механизмом со свободным затвором. [6] [7] В 1876 году американцем Бернардом Фасольдтом в Великобритании и Америке была запатентована однозарядная казнозарядная винтовка с автоматическим механизмом открывания затвора и взведения со свободным затвором. [8] В 1883 году Хирам Максим запатентовал винтовку со свободным затвором. В 1884 году он также запатентовал винтовку с тумблерным замком и затвором. [9] Также в 1884 году, через несколько месяцев после Максима, Ричард Полсон подал британский патент на пистолеты и винтовки со свободным затвором. [10] В 1887 году американский изобретатель Карл Дж. Бьеркнесс подал патент на винтовку со свободным затвором. [11] [12] В 1888 году великий герцог Карл Сальватор и австрийский полковник фон Дормус изобрели пулемет с задержкой затвора, известный как «Шкода». [13]
Система со свободным затвором (иногда называемая «простой», «прямой» или «чистой» со свободным затвором) представляет собой самый простой тип операции автоматического заряжания. В механизме со свободным затвором затвор упирается в заднюю часть ствола, но не фиксируется на месте. В момент воспламенения расширяющиеся газы толкают пулю вперед через ствол, одновременно толкая гильзу назад к затвору. Расширяющиеся газы толкают затвор в сборе назад, но движение замедляется из-за массы затвора, внутреннего трения и силы, необходимой для сжатия боевой пружины. Конструкция должна обеспечивать достаточно большую задержку, чтобы пуля покинула ствол до того, как гильза выйдет из патронника. Пустой гильза выбрасывается при движении затвора назад. Запасенная энергия сжатой боевой пружины затем перемещает затвор вперед (но только до тех пор, пока не будет нажат спусковой крючок, если оружие стреляет с открытого затвора ). Новый патрон извлекается из магазина и вставляется в патронник, когда затвор возвращается в положение в батарее.
Система со свободным затвором удобна для огнестрельного оружия, использующего патроны сравнительно малой мощности с более легкими пулями. Патроны большей мощности требуют более тяжелых затворов, чтобы затвор не открылся преждевременно; в какой-то момент болт становится слишком тяжелым, чтобы его можно было использовать на практике. В крайнем случае, для 20-мм пушки, использующей простой затвор и смазанные патроны, потребуется затвор массой 500 фунтов (230 кг), чтобы безопасно удерживать патрон в стволе в течение первых нескольких миллисекунд; кроме того, средняя сила, создаваемая возвратной пружиной, ограничена 60 фунтами силы (270 Н), иначе затвор не сможет переместиться назад достаточно далеко, чтобы подать новый патрон. [ почему? ] Следовательно, возвратная пружина недостаточно мощна, чтобы удерживать затвор закрытым при наклоне ружья вверх. Кроме того, в затворе не хватает энергии для срабатывания оружия. [14]
Из-за требуемого веса затвора конструкции со свободным затвором в пистолетах обычно ограничиваются калибрами меньше 9×19 мм Parabellum (например, .25 ACP , .32 ACP , .380 ACP , 9×18 мм Makarov и т. д.). Есть исключения, такие как простые пистолеты со свободным затвором от Hi-Point Firearms , в том числе модели под патроны .40 S&W и .45 ACP . [15] Простую операцию со свободным затвором также можно найти в малокалиберных (таких как .22LR ) полуавтоматических винтовках , карабинах и пистолетах-пулеметах . Большинство простых винтовок со свободным затвором имеют патрон .22 Long Rifle . Популярные примеры включают Marlin Model 60 и Ruger 10/22 . Большинство карабинов со свободным затвором и пистолетов-пулеметов имеют патроны для пистолетных патронов, таких как 9×19 мм Parabellum, .40 S&W и .45 ACP. Примеры включают MP 40 , Sten и UZI . В этом оружии затвор можно сделать больше и массивнее, чем в пистолетах, поскольку они по своей сути тяжелее и предназначены, по крайней мере, в идеале, для стрельбы обеими руками, часто с помощью плечевого приклада; и эти факторы помогают уменьшить нарушение прицеливания стрелка, вызванное движением тяжелого затвора. Следовательно, простой отдачи со свободным затвором достаточно для несколько более мощных патронов в пистолетах-пулеметах, чем в стандартных пистолетах. Было также несколько винтовок с патронами, специально предназначенными для работы со свободным затвором. Примеры включают Winchester Model 1905 , 1907 и 1910 годов . Единственной известной штурмовой винтовкой со свободным затвором была модель Burton Model 1917. [16]
Хотя простая система со свободным затвором ограничена оружием, использующим патроны малой мощности, она настолько эффективна, что в полуавтоматических пистолетах малого калибра она стала практически повсеместной. Полуавтоматические пистолеты более тяжелого калибра обычно используют систему с короткой отдачей , из которых, безусловно, наиболее распространенным типом являются конструкции, разработанные Браунингом , которые полагаются на запирание ствола и затвора вместо обратного затвора. Но ружья со свободным затвором могут использоваться для стрельбы мощными патронами , если они относятся к двум другим типам: API или со свободным затвором.
В конструкции API со свободным затвором капсюль воспламеняется, когда затвор все еще движется вперед и до того, как патрон полностью вошел в патронник (аналогично принципу стрельбы без батареи , используемому в некоторых горных ружьях, таких как модель Canon de 65 M (montagne) 1906 г. , хотя там затвор заперт и вся артиллерия движется в огне). Это требует очень тщательной разработки, чтобы обеспечить правильный баланс и выравнивание сил между весом снаряда, метательным зарядом, длиной ствола, весом затвора и силой возвратной пружины. В простой конструкции со свободным затвором пороховые газы должны преодолевать статическую инерцию , чтобы ускорить затвор назад и открыть казенную часть. При обратном затворе API им сначала необходимо преодолеть импульс движения вперед , чтобы остановить движение затвора вперед. Поскольку скорость затвора вперед и назад, как правило, примерно одинакова, обратный затвор API позволяет уменьшить вес затвора вдвое. [17] Поскольку импульс двух противоположных движений затвора со временем компенсируется, конструкция API со свободным затвором приводит к уменьшению отдачи.
Усовершенствованное воспламенение капсюля (API) было первоначально разработано Райнхольдом Беккером [18] для использования на 20-мм пушке Becker Type M2 . Это стало особенностью широкого спектра конструкций, восходящих к Беккеру, включая пушку Эрликон , широко использовавшуюся в качестве зенитного оружия во время Второй мировой войны.
Чтобы повысить эффективность огнестрельного оружия API со свободным затвором, [17] в ружьях APIB большего калибра, таких как Becker и Oerlikon, используются удлиненные патронники, длиннее, чем необходимо для содержания патрона, а боеприпасы для огнестрельного оружия APIB поставляются с патронами с прямыми стенками и закраинами с рифлением (ободами). диаметром меньше самого картриджа). [19] Последняя часть движения вперед и первая часть движения корпуса и затвора назад происходят в пределах этой расширенной камеры. Пока давление газов в стволе высокое, стенки корпуса остаются поддержанными, а брешь герметичной, хотя корпус и скользит назад. Это скользящее движение гильзы, несмотря на то, что она расширяется за счет высокого внутреннего давления газа, может привести к ее разрыву, и обычным решением является смазка боеприпасов для уменьшения трения. Гильза должна иметь ободок с рифлением, поскольку передний конец затвора входит в патронник, и поэтому захват экстрактора, зацепляющийся за ободок, также должен входить в диаметр патронника. У гильзы обычно очень маленькая шейка, потому что она остается без поддержки во время цикла стрельбы и обычно деформируется; Дело с сильной шеей, скорее всего, расколется.
Конструкция API со свободным затвором позволяет использовать более мощные боеприпасы в более легком оружии, чем это было бы возможно при использовании простого со свободным затвором, а уменьшение ощущаемой отдачи приводит к дальнейшей экономии веса. Оригинальная пушка Беккера, стреляющая боеприпасами 20×70 ммRB, была разработана для перевозки самолетами времен Первой мировой войны и весила всего 30 кг. [20] Компания Oerlikon даже произвела противотанковое ружье, стреляющее боеприпасами 20×110 ммRB с использованием операции API со свободным затвором, SSG36 . С другой стороны, поскольку конструкция предполагает очень тесную взаимосвязь между массой затвора, длиной патронника, силой пружины, мощностью боеприпасов и скорострельностью, в ружьях APIB высокая скорострельность и высокая начальная скорость имеют тенденцию быть взаимоисключающими. [19] Пистолеты API со свободным затвором также должны вести огонь с открытого затвора, что не способствует точности, а также препятствует синхронному огню через дугу винта самолета.
Согласно инженерному курсу Командования материально-технического обеспечения армии США 1970 года, «Усовершенствованный капсюльный пистолет превосходит простой пистолет со свободным затвором из-за более высокой скорострельности и меньшего импульса отдачи. Однако благоприятные характеристики зависят от точного времени. задержка срабатывания капсюля, и ружье возвращается к простому режиму со свободным затвором без использования массивного затвора и более жесткой приводной пружины для смягчения удара отдачи. [...] Строгие требования к конструкции и конструкции ружья и боеприпасов практически сводят на нет этот тип только с точки зрения академического интереса». [21]
Механизмы API очень чувствительны к используемым боеприпасам. Например, когда немцы перешли со своего MG FF (производная версия Oerlikon FFF) на новый, более легкий минный снаряд , им пришлось сбалансировать силу пружины и вес затвора орудия, в результате чего появилась новая модель MG FF/M с боеприпасами, не взаимозаменяемость между двумя моделями. [22] 30-мм пушка MK 108 была, пожалуй, апогеем технологии API со свободным затвором во время Второй мировой войны.
Этот принцип также используется в некоторых автоматических гранатометах, например, в американском гранатомете Mk 19 или российском АГС-30 .
Для более мощных патронов, которые нельзя безопасно использовать с простым свободным затвором, или для того, чтобы получить более легкий механизм, чем может обеспечить простой формат, альтернативой API является некоторая система с отсроченным или замедленным свободным затвором, в которой затвор никогда не запирается полностью. но первоначально удерживается на месте, герметизируя патрон в патроннике за счет механического сопротивления механизма задержки одной из различных конструкций. Как и в случае с сопротивлением, оказываемым импульсом в API, пороховым газам требуется доля секунды, чтобы преодолеть это сопротивление и начать движение патрона и затвора назад; этой очень короткой задержки достаточно, чтобы пуля покинула дульный срез и внутреннее давление в стволе снизилось до безопасного уровня. Затем затвор и патрон отталкиваются назад под действием давления остаточного газа.
Из-за высокого давления огнестрельное оружие винтовочного калибра со свободным затвором, такое как FAMAS и G3 , обычно имеет рифленые патронники для облегчения извлечения. Ниже приведены различные формы действий с задержкой обратного затвора:
Отдача со свободным затвором с роликовой задержкой была впервые использована в прототипе Gerät 06H компании Mauser . Работа со свободным затвором с роликовой задержкой отличается от операции блокировки отдачи с роликовой блокировкой , как у MG 42 , и от газонаполненной роликовой блокировки, как у Gerät 03 и Gerät 06 . [23] В отличие от MG 42, в системах со свободным затвором с роликовой задержкой ствол фиксирован и не откатывается, а в отличие от Gerät 03 , Gerät 06 и StG 44, в системах со свободным затвором с роликовой задержкой отсутствует газовый поршень. Эти упущения способствуют относительно легкой конструкции за счет значительного уменьшения количества необходимых деталей и объема механической обработки, необходимой для изготовления винтовки. Когда головка затвора движется назад, ролики по бокам затвора перемещаются внутрь против конического удлинения затворной рамы. Это заставляет затворную раму двигаться назад с гораздо большей скоростью и задерживает движение головки затвора. Основным преимуществом механизма со свободным затвором с роликовой задержкой является простота конструкции по сравнению с газовым или отдачей. [24]
Затвор огнестрельного оружия со свободным затвором и роликовой задержкой был запатентован Вильгельмом Штеле и Людвигом Форгримлером из компании Mauser . Несмотря на кажущуюся простоту, его разработка во время Второй мировой войны была тяжелым техническим и личным усилием, поскольку немецким инженерам, математикам и другим ученым приходилось работать вместе по принципу «нравится вам это или нет» под руководством Отта-Хельмута фон Лоссницера, директора. из Научно-исследовательского института вооружений Маузера Верке и Группы разработки оружия. Эксперименты показали, что огнестрельное оружие со свободным затвором с роликовой задержкой демонстрирует отскок затвора, когда затвор открывается с предельной скоростью примерно 20 м / с (66 футов / с) во время автоматического огня. Чтобы противодействовать отскоку затвора, необходимо было найти идеальный выбор угла передней части головки затвора, чтобы значительно уменьшить скорость открытия затвора. Проблема чрезвычайно высоких скоростей затворной рамы не была решена методом проб и ошибок. Математик Карл Майер провел анализ узлов и агрегатов разрабатываемого проекта. [25] В декабре 1943 года Майер придумал уравнение, которое инженеры использовали для изменения углов ствольной коробки на 45 ° и 27 ° на запирающей детали относительно продольной оси, уменьшая проблему отскока затвора. При таких углах передаточное отношение геометрической передачи затворной рамы к головке затвора стало 3:1, поэтому задняя затворная рама была вынуждена двигаться в 3 раза быстрее, чем головка затвора. Задние силы на затворную раму и ствольную коробку составляли 2:1. Сила и импульс, передаваемые на ствольную коробку, увеличиваются вместе с силой и импульсом, передаваемыми на затворную раму. Утяжеление затворной рамы уменьшает скорость отдачи. Для проекта Mausers StG 45(M) Майер предполагал головку затвора массой 120 г (4,2 унции) и затворную раму массой 360 г (12,7 унции) (соотношение 1 к 3). Прототип штурмовой винтовки StG 45 (M) имел 18 продольных газовых канавок, прорезанных в стенке патронника для облегчения извлечения раздутой гильзы из стенок патронника во время извлечения. Рифление торца патронника обеспечивает выравнивание давления между передней внешней поверхностью гильзы и ее внутренней частью и, таким образом, обеспечивает извлечение без разрыва гильзы, что делает извлечение более простым и надежным. В 1944 году другие немецкие компании, такие как Großfuß (de), Rheinmetall и CG Haenel, проявили интерес к разработке стрелкового оружия со свободным затвором и роликовой задержкой. Гроссфусс работал над универсальным пулеметом MG 45 со свободным затвором и роликовым затвором, который, как и StG 45 (M), к концу Второй мировой войны так и не продвинулся дальше стадии прототипа.
После Второй мировой войны бывшие инженеры Маузера Людвиг Форгримлер и Теодор Леффлер усовершенствовали механизм в период с 1946 по 1950 год, работая на французского производителя стрелкового оружия Centre d'Etudes et d'Armament de Mulhouse (CEAM). В 1950 году Людвиг Форгримлер был принят на работу в CETME в Испании. Первой полномасштабной серийной винтовкой, в которой использовалась роликовая задержка, была испанская боевая винтовка CETME , за которой последовали швейцарская SIG SG 510 и основанная на CETME Model B Heckler & Koch G3 . Затвор G3 оснащен механизмом защиты от отскока, который предотвращает отскакивание затвора от поверхности казенной части ствола. [26] «Рычаг блокировки головки затвора» G3 представляет собой подпружиненный коготь, установленный на затворной раме, который захватывает головку затвора, когда группа затворной рамы переходит в аккумулятор. Рычаг по сути встает на место за счет трения, обеспечивая достаточное сопротивление повторному открытию, чтобы затворная рама не отскакивала. Из-за относительно низкой тяги затвора , характерной для пистолетных патронов, компания Heckler & Koch не использует механизм предотвращения отскока в своем огнестрельном оружии со свободным затвором с роликовой задержкой, предназначенном для пистолетных патронов. Пистолет-пулемет MP5 компании Heckler & Koch является наиболее распространенным оружием, которое до сих пор находится на вооружении во всем мире и использует эту систему. Его также используют полуавтоматический пистолет Heckler & Koch P9, ручной пулемет CETME Ameli , SIG MG 710-3 , Heckler & Koch HK21 и пулеметы общего назначения Ohio Ordnance REAPR.
Рукоятки со свободным затвором с роликовой задержкой предназначены для конкретных боеприпасов, поскольку в них отсутствует регулируемое газовое отверстие или клапан для настройки рычага на различные характеристики давления пороха и снаряда. Их надежное функционирование ограничено конкретными параметрами боеприпасов и вооружения, такими как масса пули, метательный заряд, длина ствола и степень износа. В момент воспламенения патрона патронник должен быть и оставаться герметичным до тех пор, пока пуля не выйдет из ствола и давление газов в канале ствола не упадет до безопасного уровня, прежде чем уплотнение сломается и патронник начнет открываться. Для достижения правильных и безопасных параметров функционирования производители широчайших рычагов предлагают разнообразные запорные детали с различной массой и углами заплечика, а также цилиндрические ролики различного диаметра. Углы имеют решающее значение и определяют момент разблокировки и управление перепадом давления газа, поскольку запирающая деталь действует синхронно с держателем головки затвора. Ширина затворного зазора определяет свободное пространство и, следовательно, правильное расположение патронов в (закрытой) патроннике. Ожидается, что из-за износа затвора зазор между запирающим элементом и держателем головки затвора будет постепенно увеличиваться. Его можно определить и проверить измерением щупа , а можно изменить, заменив цилиндрические ролики на ролики другого диаметра. Установка роликов большего диаметра увеличит зазор между болтами и выдвинет запирающую деталь вперед. Установка роликов меньшего диаметра приводит к обратному эффекту. [27] [28] [29]
В подшипнике задержки со свободным затвором используется множество шарикоподшипников для задержки движения группы затворной рамы после выстрела. В 2023 году компания MEAN представила систему обратной связи Bearing Delay со свободным затвором, представив свой верхний ресивер Bearing Delay под патрон 9x19 мм Parabellum. В этой системе используется движение трех шарикоподшипников, расположенных под углом примерно 120° друг от друга, которые движутся в радиальном направлении относительно центра своего болта. При работе затворной группы в аккумуляторе подшипники входят в зацепление с соответствующими гнездами удлинителя ствола. Подшипники выталкиваются наружу под действием давления пружины (например, буферной пружины), которая сжимает водило в задней части затвора. Держатель заставляет внутренний компонент группы затворной рамы, называемый толкателем, выталкивать подшипники наружу. Подъемник имеет наклонные канавки, которые взаимодействуют с подшипниками. [30] Задержка подшипника предназначена для настройки в зависимости от предпочтений пользователя или конфигурации других компонентов путем замены на подъемник с другой геометрией. [31] Конструкция задержки подшипника описана в патенте США 11,371,789 , патенте США 11,543,195 и патенте США 11,781,824 .
В режиме обратного затвора с задержкой рычага используется рычаг, который приводит затвор в механическое невыгодное положение, задерживая открытие затвора. Когда патрон прижимается к поверхности затвора, рычаг перемещает затворную раму назад с ускорением относительно легкого затвора. Рычаг может применяться с помощью специальной детали или посредством наклонных поверхностей, взаимодействующих друг с другом. Этот рычаг значительно увеличивает сопротивление и замедляет движение легкого затвора. Надежное функционирование оружия со свободным затвором с рычажной задержкой ограничено конкретными боеприпасами и параметрами оружия, такими как масса пули, метательный заряд, длина ствола и степень износа. Джон Педерсен запатентовал одну из первых известных конструкций системы рычажной задержки. [32] Этот механизм также использовался венгерским конструктором оружия Палом Кираем в 1910-х и 1930-х годах и использовался в пистолетах-пулеметах Danuvia 39M и 43M для венгерской армии . [33] После Второй мировой войны Кирай поселился в Доминиканской Республике и разработал карабин Кристобаля (или карабин Кирай-Кристобаль), использующий аналогичный механизм. Другим оружием, использующим эту систему, являются пистолеты Hogue Avenger и Benelli B76 , пистолет-пулемет FNAB-43 , штурмовые винтовки TKB-517 , VAHAN и FAMAS [34] , боевые винтовки/ручные пулеметы Sterling 7,62 и AVB-7,62 , и универсальный пулемет АА-52 . [35]
Обратный затвор с задержкой по газу не следует путать с работой на газе . В ружьях с газовой задержкой затвор никогда не блокируется, и поэтому расширяющиеся пороховые газы отталкивают его назад , как и в других конструкциях со свободным затвором. Однако пороховые газы отводятся из ствола в цилиндр с помощью поршня, задерживающего открытие затвора. Он использовался в некоторых немецких конструкциях времен Второй мировой войны для патрона 7,92×33 мм Kurz , включая винтовку Volkssturmgewehr (с небольшой эффективностью) и Grossfuss Sturmgewehr (с несколько большей эффективностью), [36] , а после войны - в винтовке Heckler & Koch. Пистолеты P7 , Walther CCP , Steyr GB и M-77B .
При выстреле патрон расширяется и герметизирует стенки патронника. Это уплотнение предотвращает попадание газа под высоким давлением в зону действия пистолета. Поскольку обычный патронник немного увеличен по размеру, невыстреленный патрон входит в него свободно. В огнестрельном оружии замедленного действия с кольцевым патронником патронник во всех отношениях является обычным, за исключением вогнутого кольца внутри стенки патронника. При выстреле патрон расширяется в это утопленное кольцо и толкает поверхность затвора назад. Когда корпус перемещается назад, это кольцо сужает расширенную часть корпуса. Энергия, необходимая для сжатия стенок гильзы, замедляет движение гильзы назад и скольжение, снижая требования к их массе. Первое известное использование этой системы было на пистолете Фрица Манна в 1920 году, а затем на экспериментальном пистолете High Standard Corp модели T3, разработанном Оттом-Хельмутом фон Лоссницером во время работы на High Standard. [37] [38] Другими видами огнестрельного оружия, в которых использовалась эта система, были пистолет LWS Seecamp , AMT Automag II и пистолет Kimball .30 Carbine. [39] [40] [41] В семействе винтовок SIG SG 510 имеется кольцо патронника возле плеча, которое используется для предотвращения отскока затвора, а не для элемента задержки. [42]
Запатентованная система Джона Педерсена включает затвор, независимый от затвора или затворной рамы. При работе в батарее затвор находится немного впереди запирающего плеча, расположенного в рамке огнестрельного оружия. При выстреле патрона гильза, затвор и затвор перемещаются вместе на небольшое расстояние до удара затвора о запирающее плечо и остановки. Затвор продолжает движение назад с тем импульсом, который он приобрел на начальном этапе, в то время как затвор остается заблокированным. Это позволяет давлению в патроннике упасть до безопасного уровня после выхода пули из ствола. Продолжающееся движение затвора поднимает затвор из углубления и тянет его назад, продолжая цикл стрельбы. Пистолет Pedersen Remington Model 51 , пистолет -пулемет SIG MKMO и пистолет R51 — единственное серийное огнестрельное оружие, в котором использовалась эта конструкция.
Операция со свободным затвором со свободным затвором на маховике - это когда во время стрельбы открытие затвора задерживается из-за инерции вращения маховика. Он приводится в движение реечным механизмом на затворной раме. Эту операцию используют пистолеты -пулеметы «Барницке» , «Казачок» и МГД ПМ-9 .
В огнестрельном оружии со свободным затвором с задержкой переключения движение затвора назад должно преодолевать значительные механические рычаги. [44] [45] [46] Затвор шарнирно закреплен посередине, неподвижен на заднем конце и почти прямой в состоянии покоя. Когда затвор движется назад под действием силы свободного затвора, шарнирное соединение перемещается вверх. [47] Недостаток рычага не позволяет затвору открыться до тех пор, пока пуля не покинет ствол и давление не упадет до безопасного уровня. Этот механизм использовался на винтовке Педерсена и пулемете Schwarzlose MG M.07/12 . [45] [48]
Джон Браунинг разработал этот простой метод, согласно которому ось движения затвора не совпадала с осью канала ствола, вероятно, в конце Первой мировой войны, и запатентовал его в 1921 году . к оси канала ствола требовалось большее перемещение вдоль оси движения затвора, что существенно увеличивало сопротивление затвора без увеличения его массы. Во французском пистолете-пулемете MAS-38 1938 года используется затвор, путь отдачи которого расположен под углом к стволу. Jatimatic и KRISS Vector используют модифицированные версии этой концепции.
В 2017 году компания CMMG представила винтовку Mk 45 Guard с радиальной задержкой. Эта система использует вращение головки затвора для ускорения затворной рамы винтовки модели AR-15 . Запирающие выступы затвора приспособлены для поворота на 120°, что позволяет поворачивать затвор при его движении назад под действием обычного механизма со свободным затвором. Когда затвор поворачивается на 22,5°, он должен ускорять затворную раму назад через адаптированный паз кулачкового штифта под углом 50°. Это ускорение увеличивает эффективную массу затворной рамы, замедляя скорость головки затвора. [51] Эта задержка позволяет снизить давление перед извлечением без ущерба для более тяжелого узла затворной рамы. [52] Система аналогична системе со свободным затвором с роликовой и рычажной задержкой в том, что она использует массу затворной рамы, движущуюся с большей скоростью, чем головка затвора, чтобы задержать действие от открытия. Конструкция описана в патенте США 10436530 .
Впервые использованный в автоматической винтовке Mannlicher Model 1893, затвор со свободным затвором со свободным затвором использует поворотный затвор , который задерживается за счет угловой прерывистой резьбы, задерживаемой на четверть поворота для разблокировки. [53] Примерно в 1920 году Джон Т. Томпсон разработал автоматическую винтовку , действовавшую по аналогичному принципу, и представил ее на испытания в армии США. Эта винтовка, представленная несколько раз, безуспешно конкурировала с винтовкой Педерсена и винтовкой с капсюлем Гаранд на ранних испытаниях, чтобы заменить винтовку M1903 Springfield . [54] Эта операция является одной из самых простых форм задержки со свободным затвором, но если боеприпасы не смазаны или не используют рифленую камеру, отдача может быть нестабильной, особенно при использовании полноразмерных винтовочных патронов. [55] Во избежание разрыва патронов поворот затвора должен составлять не менее 90°. [56] Другой формой этой операции с использованием винтового винта для задержки движения назад был пулемет Salvator-Dormus M1893, а затем прототип автомата Калашникова модели 1942 года в 1942 году [57] и карабин Fox Wasp .
Дэвид Маршалл Уильямс (известный конструктор Управления вооружений США, а затем Винчестера ) разработал механизм, позволяющий огнестрельному оружию, рассчитанному на полноразмерные патроны, надежно стрелять боеприпасами кольцевого воспламенения калибра .22. В его системе использовался небольшой «поршень», включающий камеру. При выстреле патрона передняя часть плавающей каморы отталкивается назад под давлением газа, действующего на переднюю часть патронника, как в традиционном поршне. Это, в сочетании с энергией обратного затвора, передаваемой патрону, толкает затвор назад с большей энергией, чем любая сила по отдельности. Это часто называют «ускоренной отдачей со свободным затвором», что усиливает анемическую энергию отдачи патрона .22 Rimfire. [58] Уильямс разработал тренировочную версию пулемета Браунинг и версию длинной винтовки Colt Service Ace .22 M1911 , используя свою систему. Повышенная отдача, создаваемая плавающей камерой, сделала эти учебные ружья более похожими на их полномощные аналоги, но при этом использовали недорогие боеприпасы малой мощности. Плавающая камера представляет собой механизм как со свободным затвором, так и с газовым приводом . [59]
Огнестрельное оружие с капсюлем использует энергию отдачи капсюля для разблокировки и включения огнестрельного оружия. Джон Гаранд разработал эту систему в безуспешной попытке заменить винтовку M1903 с продольно-скользящим затвором в начале 1920-х годов. [60] Прототипы Гаранда хорошо работали с американскими военными боеприпасами .30-06 и необжатыми капсюлями, но затем военные перешли от быстрогорящего пороха к прогрессивному горению улучшенной военной винтовки (IMR). Более медленное повышение давления сделало прототипы с капсюлем ненадежными, поэтому Гаранд отказался от конструкции газовой винтовки, которая стала M1 Garand . [60] [61] Корпорация AAI использовала капсюльный поршень в винтовке, представленной на конкурс SPIW. [62] Другими винтовками, в которых использовалась эта система, были APT Постникова и карабин Кларка, как описано в патенте США 2,401,616 . [63]
Аналогичная система используется в прицельных винтовках LAW 80 , а в многоцелевом штурмовом оружии с плечевым запуском используется 9-мм патрон на базе .308 Winchester с холостым патроном .22 Hornet вместо капсюля. При выстреле гильза Hornet отодвигается на небольшое расстояние, открывая действие. [64]
Сам гильзовый патрон был использован экспериментально для приведения в действие действия, аналогичного срабатыванию капсюля Гаранда. Известные прототипы, использующие этот метод работы, включают две винтовки конструкции 1936 года: одну Михаила Мамонтова и другую Макара Горяинова в ЦКБ-14, а также конструкцию 1980-х годов А. Ф. Барышева . Винтовки Мамонтова и Горяинова являются лишь частично автоматическими; только отпирание затвора происходит за счет газов, толкающих патрон назад, а остальная часть цикла (выброс, перезарядка) осуществляется вручную, как в традиционной винтовке с продольно-скользящим затвором. Основная проблема при использовании гильзового патрона в качестве поршня заключается в том, что его движение происходит намного быстрее (около 1 мс) по сравнению с выпуском газа дальше по каналу ствола через поршень — около 5 мс в снайперской винтовке Драгунова , в которой использовался тот же патрон, что и в винтовке Мамонтова. винтовка. Баришев изготовил полностью автоматический, но довольно громоздкий механизм, использовавший механическую задержку. В его системе патрон гильзы отодвигает назад наклонную поверхность затвора, которая при достижении определенного угла толкает назад рычаг разблокировки, который продолжается дальше, прежде чем разблокировать затвор. Однако в ГРАУ все же дали отрицательную оценку пистолету Барышева, указав, что основные проблемы с надежностью огнестрельного оружия, использующего гильзу в качестве поршня, были известны еще с 1930-х годов и до сих пор не решены. [65]
Замок Блиша — это механизм блокировки затвора, разработанный Джоном Беллом Блишом на основе его наблюдения о том, что при экстремальных давлениях некоторые разнородные металлы будут сопротивляться движению с силой, большей, чем предсказывают обычные законы трения. В современной инженерной терминологии это называется статическим трением, или прилипанием . Его запирающий механизм использовался в конструкциях пистолета-пулемета Томпсона , автовинтовки и автокарбина . Этот сомнительный принцип позже был исключен за ненадобностью в вариантах пистолетов-пулеметов М1 и М1А1 по настоянию армии США. [66] Смазка или загрязнение полностью исключают любую задержку. Какую бы реальную пользу ни могла дать чистая, несмазанная система Блиша, ее можно было также достичь, добавив к болту всего лишь унцию массы. [67]
В системе Savage использовалась теория, согласно которой нарезы в стволе вызывают вращательную силу, которая удерживает оружие в запертом положении до тех пор, пока снаряд не покинет ствол. Позже выяснилось, что пуля покинула ствол задолго до того, как произошло запирание. Пистолеты Savage фактически действовали как простое огнестрельное оружие с отдачей. [68] Французские 9-мм пистолеты MAB PA-15 и PA-8 имеют аналогичную конструкцию и работают корректно.
Необычная операция, в которой используется головка затвора, которая при стрельбе перемещается назад, что позволяет патрону двигаться назад или даже растягивать его до тех пор, пока затвор не разблокируется. [69] [70] При выстреле патрон перемещает головку затвора назад примерно на 2,5 мм до упора, затем поворачивает затвор, чтобы разблокировать и выполнить циклическую операцию.
Операция с использованием болта типа «простой обратный затвор» с неодимовыми магнитами для задержки срабатывания. [71] Специальный буфер, использующий эту операцию, был разработан TACCOM.
Другие системы автозагрузки:
капсюльное устройство было обречено на провал, поскольку патрон .30 калибра не поддавался таким операциям
