Сгорающая гильза

Думается, что нужно высказаться на тему, которая будоражит любителей стрелкового оружия десятилетиями, сохраняя при этом ореол инновационности. Речь идет о коренной переделке стрелкового патрона и создании безгильзового боеприпаса.

Этот вопрос столь много обсуждался, что в Интернете нетрудно найти многочисленные материалы об этом. Правда, это обсуждение оказывается весьма малополезным, поскольку представляет собой собрание предрассудков, которыми грешат и любители, и специалисты. Общий вердикт: создание безгильзового боеприпаса невозможно, потому что сталкивается с техническими трудностями, слишком дорого и полученное оружие не дает каких-то решающих преимуществ по сравнению с оружием под патрон с металлической гильзой. Такое мнение высказывалось множество раз, что не помешало появлению нескольких проектов, доведенных до металла и испытаний (среди них можно назвать винтовки G 11 и Steyr ACR), а также ряда вполне перспективных идей. Кстати, Steyr ACR, появившийся еще в 1987 году, вполне доказал, что переход по крайней мере на патроны с пластмассовой гильзой возможен.

Изобилие патронов — это хорошо

Начнем, пожалуй, с аргумента о дороговизне перехода на новый патрон. Этот аргумент весьма смешной при внимательном рассмотрении и тесным образом связан с тем, что в мире последние 70 с лишком лет не было по-настоящему большой войны, требовавшей максимального напряжения военного хозяйства. При этом в годы холодной войны были созданы удачные образцы оружия под патроны с металлической гильзой, созданы весьма мощные производства, накоплены огромные запасы оружия (скажем, российский запас АК всех модификаций по некоторым сведениям составляет 17 млн. единиц). Для всякого рода локальных конфликтов накопленных арсеналов более чем достаточно, тем более, что такие войны не затрагивали основных мировых производителей оружия.

Сгорающая гильза

Разработки систем безгильзового оружия или оружия под патрон с пластмассовой гильзой велись в расчете на возможную большую войну, и были отменены как раз тогда, когда советский блок стал рушиться и эта самая вероятная большая война стала практически невероятной. Соответственно, исчезла и потребность в разработке и введении новых систем. Достаточно было и старых. Дороговизна тут совершенно ни при чем.

Патроны нового типа (варианты с пластмассовой гильзой и без нее совсем) имеют решающее преимущество перед патроном с металлической гильзой именно в контексте большой войны. Когда на фронт выходят многомиллионные армии, оснащенные автоматическим оружием, потребности в патронах возрастают до астрономических цифр. Достаточно напомнить, что в годы войны СССР произвел 21 млрд. штук патронов, а израсходовано было около 17 млрд. штук. Да и после войны патронное производство шло с огоньком. По данным генерального директора ОАО «КБАЛ им. Л. Н. Кошкина» Николая Масляева, СССР в конце 1980-х годов выпускал более 6 млрд. штук патронов в год.

Преимущество патронов нового типа состоит в радикальном облегчении их производства, исключающего сложный техпроцесс по вытяжке и формированию металлической гильзы. Поскольку пластмассы поддаются формовке несравненно легче металлов, открывается заманчивая перспектива формирования гильзы одним ударом термопресса. Если металлические гильзы вытягиваются по одной, пусть и на роторно-конвейерных линиях, пресс может отформовать за один проход десятки, сотни и даже тысячи пластмассовых гильз. Отпадают операции по подготовке и резке ленты или прутка металла, поскольку пластмассовые гильзы можно формовать из весьма большого по размерам листа.

Такое радикальное упрощение дает возможность за единицу времени изготовлять гораздо больше патронов, чем имеющиеся технологии производства патронов с металлической гильзой. Это даже не вопрос себестоимости одного, отдельно взятого патрона, а вопрос производства в короткое время огромного количества патронов, что в условиях большой войны имеет стратегическое значение. Изобилие патронов — это всегда хорошо.

Но и даже в мирное время изобилие патронов есть весьма важный фактор. Это позволяет не экономить на расходе боеприпасов на стрелковую подготовку личного состава армии и широких слоев населения в порядке военного всеобуча. Армия и население, умеющие хорошо стрелять, есть важнейшее стратегическое преимущество.

Пустим ёлки на патроны!

Теперь о технических деталях. Часто о патронах с пластиковой гильзой и безгильзовых говорится как о чем-то одном, хотя на деле разница велика. Пластиковая гильза ставит задачу устройства системы выброса стреляной гильзы из оружия. Эта задача решаемая, как показал опыт Steyr ACR, но все же, выглядит как излишняя. Чисто безгильзовые боеприпасы, представляющие собой брикет прессованного пороха, столкнулись с серьезными техническими трудностями, связанными с хрупкостью изделия, с подверженностью влаге (пироксилин весьма гигроскопичен и может без защиты отсыреть), а также с возможностью воспламенения патрона в раскаленном патроннике. Это обстоятельство заставило разработчиков безгильзовых систем оружия идти на разные ухищрения, ибо хрупкий патрон требует деликатного обращения и ударять по нему затвором крайне нежелательно.

Во всей этой теме, на мой взгляд, интересно то, что не было предложено промежуточного варианта. Патрон оснащается гильзой, выполняющей защитные функции, но при этом гильза сгораемая. Это возможно, и более того, даже появились такие сгораемые гильзы в танковом боеприпасе для Т-80.

Пластмассовая гильза может быть сделана из разновидности нитроцеллюлозы — коллоксилина или целлулоида (тот же коллоксилин с пластификатором). Этот материал производится по очень схожей технологии с пироксилином — главным компонентом пороха, но отличается от него меньшим содержанием азота. Коллоксилин также хорошо горит, но менее интенсивно, чем пироксилин. Из него раньше делали кино- и фотопленку, различные пластмассовые изделия, поскольку материал отличается весьма высокими механическими характеристиками (примерно вдвое уступает по прочности латуни — распространенному материалу для металлических гильз), но сейчас почти отказались от него из-за высокой огнеопасности. В растворенном виде коллоксилин может использоваться как лак или как эмаль, если добавить в нее красящие пигменты.

Гильзы для танковой пушки Т-80 делаются из нитроцеллюлозы (около 60% массы), армированной 25% вискозного волокна (волокна, производимые из той же целлюлозы с помощью едкой щелочи), остальное приходится на пластификаторы и стабилизаторы. Получается прочная сгораемая гильза. По аналогичному пути можно пойти и в создании нитроцеллюлозных гильз для стрелкового оружия. Это весьма интересно, что большая часть патрона производится, по сути, из одного и того же сырья — древесной целлюлозы, только обрабатываемой по-разному. Из нее получается пироксилин для пороха, коллоксилин для гильзы, вискоза для армирования гильзы и нитролак для финального покрытия патрона. Для завершения патрона требуется только металлическая пуля, вклеиваемая в снаряженную гильзу. Патрон также может иметь инициирующий капсюль, а может не иметь, поскольку сухой пироксилин очень чувствителен к удару и может быть воспламенен бойком, прокалывающим мембрану на донце гильзы. Этот вопрос окончательно прояснится испытаниями.

Итак, базой для производства патронов нового типа станет целлюлозно-бумажный комбинат, соответствующим образом оборудованный и снабженный механическим цехом для производства пуль. Исходное сырье — древесина, чего в России достаточно, причем в переработку годятся отходы лесопильного производства. Лучше всего новые патронные заводы разместить в Восточной Сибири, вблизи сырья, и в самом безопасном месте от вражеского вторжения и ракетной атаки. Также, в силу существенного упрощения производства и возможности применения автоматизации всех процессов, возможно создание небольших производств, распределяемых по разным местам, и даже мобильных, например, железнодорожного исполнения, комплексов. Итак, пустим ёлки на патроны.

Решение типичных проблем

Основная идея: порох вместе с гильзой полностью сгорают в патроннике, что исключает выбрасывание стреляной гильзы. Кстати, газы от сгорания нитроцеллюлозной гильзы также участвуют в разгоне пули. Но тут есть две проблемы, на которые обычно ссылаются люди, не верующие в перспективы нового патрона. Первая проблема — обтюрация газов в патроннике. В существующих системах роль обтюратора выполняет металлическая гильза, при выстреле поддуваемая пороховыми газами. Создатели систем под безгильзовый патрон или пластиковую гильзу решают эту проблему по-разному: барабанным приемником, предпатронниками, качающимися, поворотными или опускающимися, разным образом запираемыми.

Однако наиболее простая система — это досылание патрона в глубокий патронник и запирание ствола личинкой затвора, выполняющего роль поршня. Против этого способа, довольно очевидного и опробованного в артиллерии, а также в некоторых проектах безгильзового оружия, почему-то высказываются возражения: мол, плохой метод. Хотя, ничто не мешает сделать личинку затвора более массивной, лучше подогнать к патроннику, а также сделать ее поворачивающейся на некоторый угол и запирающей ствол на выступы, входящие в проточки патронника. Для сгорающей гильзы это, видимо, наилучшее решение, не исключающее, впрочем, других подходов.

Потом, в системе со сгорающей гильзой неполная обтюрация газов вовсе не столь опасна, чем обычно считается. Отсутствие необходимости экстракции гильзы ведет также к отсутствию прорези для выбрасывания ее из оружия. Ствольная крышка оружия несомненно будет глухой, без отверстий и прорезей, и может плотно закрывать ствольную коробку, полностью закрывая механизм от стрелка. Если внутри и будет выход пороховых газов назад, то он не будет для стрелка опасен, ибо «пшик», столь беспокоивший Иоганна Дрейзе и пользователей его ружей, будет происходить под крышкой. Возможные проблемы с загрязнением механизма можно решить устройством приемника для выходящих пороховых газов и отводом их в специальную расширительную камеру. Единственное, нужно добиться, чтобы горячие газы не добрались до магазина, и этого можно добиться специальной перегородкой. Корпус оружия и его защелка должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать выстрел при не полностью закрытом стволе.

Вторая проблема — горячий патронник. После серии выстрелов, в которых порох сгорает с температурой около 3000 градусов, патронник, конечно, сильно греется. На MG-42 интенсивной стрельбой можно было раскалить ствол докрасна. Это имеет последствия для любых систем с безгильзовым патроном или с пластиковой гильзой. Если дослать патрон в горячий патронник, то он самовоспламенится с выстрелом. Это справедливо и для сгорающей гильзы из нитроцеллюлозы, поскольку температура ее терморазложения составляет 170-190 градусов. Некоторые специалисты говорят о металлическом патроне как о радиаторе, отводящем тепло. Отчасти это правда, хотя стальные гильзы весьма плохо отводят тепло. К тому же, даже они не дают полной гарантии от самовоспламенения патрона. На пулемете Калашникова это возможно после очереди из 250 выстрелов.

Решение очевидное: при переходе от автоматической стрельбы к одиночной или к паузе в стрельбе патрон в патронник не досылать. Это вело конструкторов к созданию различных приспособлений, вроде отъемных от ствола патронников, качающихся патронников, цепи из патронников, барабанов. Думается, что решение этой проблемы несколько проще, чем может показаться:

Во-первых, при автоматической стрельбе нет особой разницы, досылать в горячий или в холодный патронник, ибо в любом случае происходит выстрел. Даже напротив, досыл в горячий патронник может быть средством предотвращения осечки. Если капсюль откажет, то патрон все равно выстрелит.

Во-вторых, следующий патрон, подаваемый из магазина, при паузе или переходе к одиночной стрельбе не нужно досылать в патронник, а удерживать перед ним. Не обязательно в каком-то предпатроннике. Это могут быть разного рода пружинные зажимы, подпружиненные ролики, раскрывающиеся при откате затвора захваты, поворотный подаватель с проточкой для патрона, внутри которого ходит личинка затвора, червячные подаватели и тому подобные решения. Главное, чтобы патрон удерживался точно соосно с патронником и перед ним, не меняя положения при наклоне или подъеме оружия.

У затвора получается три положения: переднее — запирающее канал ствола, заднее — при полном откате и подаче нового патрона, и среднее, когда затвор останавливается перед патроном и удерживается шепталом. После спуска курка, силой возвратной пружины затвор движется вперед, досылает патрон в патронник, запирает ствол, одновременно бойком накалывая патрон и производя выстрел. Да, это приведет к тому, что выстрел из такого положения затвора будет происходить с некоторой небольшой задержкой, потребной на досыл патрона в патронник, но зато готовый к выстрелу патрон будет находиться в холодной части механизма. Стрелку придется приноровиться к этой задержке на одиночной стрельбе.

В дополнение можно упомянуть еще об одной возможной проблеме: сгорании нитроцеллюлозной гильзы не до конца и сильном загрязнении патронника. Такое может быть и теоретически, и практически, особенно при быстрой стрельбе. Только лучше не увлекаться и контролировать темп ведения огня. Для облегчения экспресс-чистки патронника можно сделать оружие переламывающимся, так, чтобы патронник открывался вверх (как на пистолете-пулемете Судаева или на М-16), а шомпол помещать или в ствольную коробку (при переламывающейся конструкции она же крышка), или в специальный паз спусковой коробки, чтобы он был под рукой. Таким образом, стрелок, столкнувшись с загрязнением, сможет открыть оружие, быстро достать шомпол и прочистить патронник.

Таким образом, по моему убеждению, основные проблемы оружия со сгорающей гильзой вполне разрешимы с учетом накопленного обширного опыта конструирования стрелкового оружия. Впрочем, не станем сильно углубляться в конструирование, поскольку надо еще оставить работы оружейникам.

Вопросы хранения

По не очень понятной для меня причине хранение и перевозка патронов без гильзы или со сгорающей гильзой считается опасной чуть ли не до невозможности. Вообще, и патроны с металлической гильзой тоже весьма опасны, при перегреве могут взорваться. Да, патроны со сгорающей гильзой несколько опаснее, поскольку их можно будет, к примеру, поджечь спичкой. Однако это не составляет неразрешимой проблемы. Ящик с патронами может быть проложен теплоизолирующим материалом, например, листами минеральной ваты или несколькими слоями стеклоткани. Подойдет также пенопласт — весьма эффективный теплоизолятор. Сам по себе деревянный или пластмассовый ящик (например, из полиэтилена или полиамида) также может плохо проводить тепло и предохранять патроны от перегрева.

Если такую упаковку не бросать в огонь, то ничего с ней не произойдет. Воздействие сырости может быть эффективно блокировано вакуумной упаковкой в полиэтиленовый пакет. Единственное отличие будет состоять в том, что патроны со сгорающей гильзой будет нежелательно долго держать в открытой таре (хотя, заметим, нитроцеллюлозный лак и целлулоид отличаются своей водостойкостью). Сразу после вскрытия укупорки надо будет снаряжать магазин. Другой вариант решения проблем с хранением: укладывать в ящики не патроны, а снаряженные на заводе пластмассовые магазины, заклеенные предохранительной пленкой. Это решение подкупает своим удобством для стрелков в бою. Эти два решения не противоречат друг другу и могут сочетаться.

Таким образом, в создании патрона со сгорающей гильзой и оружия для него вовсе не видно совершенно неразрешимых проблем, которых не смогли бы раскусить опытные оружейники-конструкторы. Если первые образцы могут получиться сыроватыми, то это не страшно. Лучшее оружие — не то, которое имеет наилучшие характеристики, а то, которое производится миллионными тиражами и имеет избыток патронов к нему. Опыт войны непреклонен — солдаты предпочитают оружие, к которому много патронов. Новый боеприпас создает все предпосылки к тому, чтобы в короткие сроки произвести и запасти горы патронов.

Что же до дороговизны и сложности перехода на новый патрон, то почему-то критиков вовсе не беспокоит тот факт, что российская армия имеет 120 типов стрелковых боеприпасов, и в этом хозяйстве давно пора навести порядок и некоторую унификацию.

Мне, конечно, понятно, что с моими аргументами будут много спорить и называть меня всякими нехорошими словами. Однако это меня не особенно волнует. В конце концов, первая же большая война с массовой мобилизацией быстро расставит все точки над ё.

/Дмитрий Верхотуров, topwar.ru/

20 КОММЕНТАРИИ

  1. Автор забыл упомянуть, что можно улучшить охлаждение ствола для предотвращения самовозгорания. Гигроскопичность целлулоида тоже сильно преувеличена — раньше из него делали игрушки, линейки, мячики для пинг-понга.

  2. Безгильзовый патрон — закономерный этап в развитии огнестрельного оружия,- идущего,как и всякое развитие по спирали…Гильза нужна лишь на нынешнем этапе,отмеченном некоторым несовершенством.Для решения проблемы самовоспламенения заряда дело лишь за усовершенствованием принципа работы автоматики,которая потребует специального вентильного устройства,блокирующего канал ствола после выстрела.

  3. Я, конечно, абсолютнейший профан в области оружиестроения, однако у меня была давно мысля.
    Есть такая вещч как ЖМВ, думаю многим она знакома. ЖМВ — жидкое метательное вещество, над коим очень усердно трудились в штатах и, логично, в СССР в девяностых, если я правильно помню.
    Так почему не получится сделать гильзу (полость для ЖМВ) в затворе? То есть чтобы при накате затвор заполнялся и запирался патроном.
    Встает вопрос герметичности, технологичности, себестоимости и прочее. Однако мир и развивается благодаря смелым идеям, порой не имеющим под собой прочной основы и всемирного признания.

    • Комментарий:Порох-твердое,сгорающее послойно с заранее просчитаной скоростью МВ,а жидкое ВВ-совсем иная штука.Потому экспериментов было много,а толку-0.Усовершенствования твёрдых МВ и конструкции боеприпасов-единственная верная дорога прогресса в боеприпасах.

    • Комментарий:по ЖМВ-вундервафли выходили(и будут выходить)мертворождеными+плотность ТМВ выше,а патрон-проще и надежней.С хим.составом ТМВ помудрить и технологии ствольного производства развивать-(термодифузионные слои и возможно,высокостойкие покрытия-разрабы-внедренцы озолотятся.

  4. Прочитал про удешевление и упрощение производства безгильзового боеприпаса и дальше читать не стал.
    Автор просто простите балбес. Воистину Российские экономисты и менеджеры саме страшное и разрушительное оружие.
    Просто представтье материал металл которого уже и так куча и повторка пожалуйста.
    И пластмассы и целлюлоза с компонентами )))) Для танков не надо столько снарядов. Поэтому там это выгодно.
    Сменить технологию, понастроить дополнительных заводов и т.п.
    Да и еще прикольно большой войны не будет тока маленькая так два дня )))))
    Вот так и делают многие вещи у нас сейчас. Смотрите у меня идея — бабло в топку не свое же государственное. Не получилось простите , но у меня еще много идей — еще попилим ? И так по кругу. Потому как нет ответственности никакой у тех кто принимает решения.

    • Комментарий:Большая война,к сожалению,в наших реалиях вполне возможна-при прогрессирующем сокращении запасов ТЯО-гарантии всеобщего взаимного уничтожения.

  5. Комментарий:Для пулемётов гильза из нитромассы с предельно укороченным стальным поддоном-обтюратором-для экстракции-и цельностальной поглубже утопленой в блок МВ пулей улучшений аэродинамики с покрытием полиамид+графит по канелюрам-для сбережения ствола от износа-ИМХО,самое то.Поддон-обтюратор отштамповать на порядок проще гильзы+покрытия блока МВ из ацетатов целлюлозы-защита казённика от выгорания.Ну а пулеметы стреляют с заднего шептала.

  6. Комментарий:Навскидку выходит ряд-М1-существующие патроны:М2-в формате М1-цельностальные пули той-же массы-L патрона одинакова при одинаковой мощности.М3-форм-фактор гильзы тот же,L патрона с улучщеной пулей больше,больше мощность боеприпаса.М3/4-шашка МВ внутри гильзы,осевой канал заполнен сферическим порохом,L патрона-как у М3-патрон предельной мощности и баллистического совершенства для ШВ и АВ-стреляющих с закрытого затвора,М4-Lкак у М3 и М3/4,вместо полноформатной гильзы-поддон для обтюрации (экстрагируемый),самая тяжёлая и аэродинамически совершенная пуля (цельностальной solis-штамповано-катаный с полимер- графитными покрытиями. Идея- использование в новых образцах оружия старых боеприпасов-возм. при применении газовых регуляторов-и повышение мощности,аэродинамического совершенства и снижении стоимости пуль.

  7. Комментарий:Если бы мощности и баллистического совершенства 5,56×45(и нашего аналога 5,45×39 хватало-не возник бы 6,5×39 Грендель,который есть идеологический потомок работ Фёдорова и британского 7×43 мм British-меняются моды и вкусы,а физика-и её дочь баллистика-вечны!

    • Автомат Фёдорова разработан под патрон арисаки. Но цель разработки безгильзового патрона — упрощение производства и удешевление. Цельностальная пуля тоже будет этому способствовать. Только в качестве покрытия можно использовать тефлон, эта технология уже применяется.

      • Комментарий:тефлон на стали+машинное масло-здрасте,отслоение!полиамиды+графитная пудра-это лучше.вдобавок тефлон непрочен,ползуч,намного дороже и требует для своего производства фтор-так лучше ну его!

      • Комментарий:увы,патрон Федорова 6,5×57 мм (850+ м/с,3100 Дж-заменен на Арисака 6,5×50 мм путём вкладыша в казённике-мера 1-ой мировой,когда реально у РИА не хватало всего,кроме людей-1 винтовка на троих-горькая правда 1915 года-года Великого Отступления.

  8. После слов «Начнем, пожалуй, с аргумента о дороговизне перехода на новый патрон. Этот аргумент весьма смешной при внимательном рассмотрении» можно не читать-рассуждения тепичного офисного «манагера» далекого от понимания как военной экономики с логистикой, так и сути военного производства и складирования.

  9. Комментарий:Линейки боеприпасов М1-М4-мое ИМХО,оптимум.А под ШВ отправной точкой лучше выбрать среднее между Гренделем 6,5 и BR Norma 6 мм-общей длиной около 60 мм-как раз цельностальной катаный solid влезет в дульце гильзы типа 7,62× 39 мм.Отличная баллистика при умеренной отдаче.

  10. Комментарий:для solid-ов большой L относительно калибра при сохранении неизменной нарезной части ствола (профиль нарезов,а главное-ШАГ нарезов-для использования существующих боеприпасов),применение выступов Бюлля,отштампованых заодно с пулей-неизбежно,иначе пуля теряет стабилизацию и сходит с траектории.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введи свой комментарий!
Пожалуйста, введи свое имя