ВИНТОВКА И ПУЛЯ ГЕРЛИХА
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
„Как изготовлена винтовка", — вопрос, который задавался многими после прочтения статьи Герлиха, помещенной ранее в нашем журнале.
Без сомнения, тот же вопрос зародился в мозгу и тех читателей, которые об этом не запросили редакцию. Статья освещала вопрос: «Баллистическая мощность огнестрельного оружия. Большое увеличение скорости полета пули достигнуто» (стр. 46 ..) и была опубликована в январско - февральском выпуске за 1933г.
Для того, чтобы дать ответ на поставленный вопрос, издательство запросило майора Вильгельма дать поясняющую статью. Конечно, официальные испытания винтовки Герлиха, проводимые Артиллерийским управлением секретны, и вследствие этого майор Вильгельм не открыл ничего такого, что не было когда-либо опубликовано за границей.
Издательство
Преимущества достижений больших начальных скоростей и сохранение их настолько ясно усвоены теми, кто имеет хотя бы небольшие сведения о действительности огня, что не приходится говорить о пользе большой дульной энергии снаряда с ее колоссальной возможностью остановить противника. Сохранение больших скоростей в боевых условиях обеспечивает траекторию пули, приближающуюся к прямой линии. Это увеличивает опасную зону продвижения противника, позволяет пользоваться установкой прицела один раз вместо нескольких; ветер и погода не имеют заметного влияния на отклонение пули; время полета уменьшается до весьма малой величины, что для попадания в движущуюся цель представляет особую выгоду.
Комплекс трудностей при достижении больших скоростей в прошлом оказывался больше, чем комплекс получаемых преимуществ. Основными недостатками считались: большое увеличение энергии отдачи и заметно понижающаяся кучность боя в связи с уменьшением срока службы канала ствола оружия.
До применения бездымных порохов, в ручном оружии скорости не превосходили намного скорость звука, равную 333,3 м/сек. Применение дымных порохов не могло привести в то время к повышению скоростей без опасного повышения давления в стволах, при этом следует учесть тогдашнее развитие техники по изготовлению ручного оружия и патронов. Давления были очень велики в казенной части оружия и очень малы у дула, так как дымные пороха сгорали очень быстро. Поэтому в оружии старого образца толщины стенок ствола наглядно иллюстрировали это положение: стенки оружия были очень толсты в казенной части и тонки в дульной. Бездымный порох сгладил кривую давления, благодаря чему сообщение скорости снаряду не ограничивается участком длины канала в казенной части оружия, а распространяется на всю длину канала, что отразилось на толщине стенок современного оружия, у которого разницу толщины стенок казенной части и дульной можно считать незначительной по сравнению с разницей толщины стенок оружия старого типа.
Для ручного оружия калибром около 7,62 мм как для винтовок, так и для пулеметов установилась стандартная скорость — около 825 м/сек. Для пуль военного образца, весящих от 9,7 до 11,7 г (от 150 до 180 гранн.), это была наивысшая, практически достижимая скорость, принимая во внимание все служебные требования к оружию, как например живучесть канала ствола, вспышки и дым при выстреле и проч. Небольшие усовершенствования порохов, капсюлей и формы пули позволили увеличить указанную скорость процентов на 10. Повседневная практика показала, что превзойти этот предел трудно. Несмотря на это, исследования методов повышения начальных скоростей продолжало идти по путям, которые не следовали укоренившимся условиям практики. Поэтому некоторые из этих методов и нуждаются в проработке. С точки зрения внутренней баллистики желательна пуля, которая имела бы небольшую массу, но большое поперечное сечение (следовательно малую поперечную нагрузку), для того чтобы дать пороховым газам достаточную поверхность для давления.
Для винтовки это соответствовало бы пуле диаметром примерно в 12,7 мм, изготовленной из пробки, которая, благодаря своей легкости и вследствие малой сопротивляемости при прохождении через канал ствола и малого сопротивления массы ее тела, быстро приобретала бы скорость. Но как только такая пуля попадала бы в воздушную среду, то все ее преимущества в приобретении скорости были бы сведены на нет, так как внешняя баллистика требует, чтобы пуля имела возможно меньшее сечение и большую поперечную нагрузку.
С точки зрения внешней баллистики более выгодной была бы пуля в виде иглы, изготовленная из тяжелого металла, наподобие вольфрама. Практически все попытки, которые были сделаны для увеличения начальной скорости пули, не принимая во внимание того, что могло быть достигнуто обычными средствами сводились к уменьшению поперечной нагрузки пули в канале (идея пробки) и к увеличению поперечной нагрузки ее при полете (идея иглы).
Старо-германский игольчатый патрон
Впервые осуществление этого принципа было сделано немцами в старом, так называемом, игольчатом патроне в 1855 г. с применением удлиненной пули, заключенной в деревянную основу или поддон; пуля первого образца была немного меньшего диаметра, чем деревянный поддон, причем по вылете из канала ствола поддон отделялся от пули. Во Франко-Прусскую войну 1870 г. французы превзошли немцев по дальности боя своим ружьем „Шаспо“. Это заставило немцев вновь взяться за опыты, и они остановились на пуле почти той же длины, но меньшего диаметра. Калибр винтовки был оставлен тот же, без изменений остался и поддон. Так как длина пули мало изменилась, то благодаря уменьшению диаметра была достигнута большая поперечная нагрузка пули при полете в воздушной среде. С другой стороны, в канале ствола поперечная нагрузка стала меньше, что давало выгоды при действии газов на поддон.
Отсюда понятно, что скорость пули увеличилась с 280 до 335 м/сек. и что дальность полета пули увеличилась вдвое — с 595 до 1190 м.
Эти опыты не были закончены во время Франко-Прусской войны. Впоследствии практика показала, что описанный образец пули имеет и свои плохие стороны.
Применение в дальнейшем бездымных порохов в патронах устранило необходимость продолжать эти опыты дальше.
Патенты Карла Пуффа
В 1903 и 1904 гг. германский инженер Карл Пуфф, родом из Шпандау, приобрел несколько патентов на предмет стрельбы пулей или снарядом из нарезного оружия, имеющего конический канал, причем им были достигнуты скорости, значительно большие обычных. Поясним значение конического канала, т.е. канала, который от казенной части к дулу постепенно уменьшается в калибре. Цель устройства конического канала заключалась в том, чтобы дать пуле при выстреле относительно большое поперечное сечение для использования действия пороховых газов при первоначальном наибольшем давлении, а вместе с тем иметь относительно меньшую поперечную нагрузку. По мере движения пули в канале ствола площадь поперечного сечения, подвергающаяся давлению, постепенно уменьшается благодаря обжиму пули каналом, в силу чего в свою очередь поперечная нагрузка постепенно возрастает. Как только пуля вылетит из ствола, она лучше преодолевает сопротивление воздуха вследствие уменьшения диаметра и увеличения поперечной нагрузки.
Скрытая идея патентов Пуффа относилась к разнообразию путей, которыми достигался принцип движения пули из пробки в канале оружия и пули в виде иглы в воздухе, его же идеи заключала в себе и старый метод применения пуль на принципе поддона и других разнообразных форм колец, поясков, подкладок и пр. (рис. 18).
[ Гостям не разрешен просмотр вложений ]
Пуля Пуффа обещала так много, что Гейденрейх, инструктор германской армии, еще в 1908 г. высказывал предположение, что пуля спроектированная по принципу Пуффа, должна произвести революцию в военном деле. Он считал необходимым изготовить пулю со свинцовым сердечником в оболочке с длинной остроконечной головной частью. Такая пуля была осуществлена в 1908 г. и имела цилиндрический поясок, прикрепленный к основанию пули. Было изготовлено несколько образцов этого пояска. По форме пуля напоминала нечто похожее на артиллерийский снаряд, но без центрующего утолщения. Гейденрейх предложил как для описанной пули, так и для других, движение которых по каналу должно осуществляться при помощи расширенных поясков,— ствол с глубокой нарезкой в казенной части в соответствии с диаметром ведущего пояска, а канал конической формы, постепенно суживающейся к дулу, причем глубина нарезки в сторону дула должна постепенно уменьшаться. При прохождении канала ствола ведущие пояски постепенно должны вминаться (в направлении дна пули) в особые желобки на корпусе, в соответствии с сужением конуса канала. Опыты подтвердили, что пояски действительно сминались в направлении дна пули.
Сам Пуфф получил разрешение на производство опытов как со стороны германского, так и русского правительств. На этих опытах при пуле диаметром в ее цилиндрической части в 7,78 мм и при пояске диаметром 9,21 мм, с зарядом 3,8 г из бездымного пороха была достигнута скорость 823 м при максимальном давлении 3230 кг/см2. Вес пули составлял 13,6 г (210 гранн.). Результат считался очень хорошим.
Гейденрейх заметил, что большая начальная скорость, дающая преимущество пуле Пуффа для данного калибра и веса, могла быть получена и при более низком максимальном давлении, при применении более легких пуль. Он был очень поражен результатом проникания пуль при больших скоростях в стальные плиты и предполагал, что следовало бы уменьшить калибр винтовки для получения еще больших скоростей. Интересно отметить, что в некоторых из последних стволов Пуффа применялась прогрессивная нарезка. Гейденрейх верил, что в ближайшее время все армии перевооружатся оружием, сконструированным по принципу Пуффа, и что новое оружие будет самозарядным.
Гейндрейх считал, что в этом деле Франция будет первой, так как она была вооружена самой современной винтовкой, и он полагал, что при выработке наименьшего калибра для достижения наибольшей скорости при терпимой отдаче пробивное действие пули будет решающим фактором в этом вопросе.
Были и другие попытки для использования ведущих поясков с уменьшением поперечного сечения пули, как то предлагал немец Росс, но, без сомнения, наиболее удовлетворяющей поставленным условиям до недавнего времени была пуля Пуффа.
Винтовка Герлиха „Хальгер-ультра“
Эта винтовка, появившаяся в настоящее время, приводит нас к той же идее „пробки и иглы" в ее наиболее удачной разработке. Метод получения больших скоростей Герлиха по существу тот же, что и Пуффа, причем надо заметить, что пуля Пуффа у Герлиха доведена до большого совершенства. Но следует отметить и основную разницу между этими двумя методами, играющую важную роль и благодаря которой принципы Герлиха становятся более подающими надежду, чем принципы Пуффа. Ствол винтовки Герлиха имеет три разных части, поскольку это относится к каналу винтовки. Эти три части следующие: широкий цилиндр у казенной части, промежуточная часть, представляющая собой конус, и узкая цилиндрическая трубка у дула. Это значит, что некоторая длина ствола (рис. 19)
[ Гостям не разрешен просмотр вложений ]
у казенной части представляет собой цилиндр сравнительно большего калибра, центральная часть канала коническая, суживающаяся к дульной части, которая, в свою очередь, представляет собой цилиндр, но со значительно меньшим калибром, чем цилиндр у казенной части. Нарезка (поле — у автора. Прим. ред.) более глубока в казенной части, чем в дульной. Пуля Герлиха снабжена двумя фланцами, которые могут быть названы поясками. Эти пояски подогнаны под диаметр нарезки и представляют собой великолепный обтюратор для газов. Изображенные на рис. 20 чертежи дают представление таких типов ствола и пули, которые были спроектированы Греем, инженером по вооружению, состоящим в управлении Начальника артиллерии. Чертежи пули были изготовлены по описаниям, опубликованным за границей, и по этим чертежам были изготовлены опытные образцы раньше, чем пуля и винтовка Герлиха увидели свет.
По мере прохождения пули по каналу ствола она достигает конусной части, где пояски начинают сминаться и вжимаются в кольцевые заточки на корпусе пули, почему при вылете пуля в ведущей части представляет собой гладкий цилиндр с хорошим баллистическим свойством.
При соприкосновении узеньких полосок поясков с нарезкой стенок канала ствола сила возникающего сопротивления у пули Герлиха минимальна, тогда как обтюрирование газов максимальное. Работа трения, благодаря наличию поясков, сильно уменьшена, и при условии использования подходящего сорта пороха этот тип пули дает большие скорости. Пуля Герлиха имеет донную часть конусного профиля, но это на практике при больших скоростях не дает преимуществ, так как здесь скорости значительно превосходят скорость звука, вследствие чего только головная часть пули встречает сопротивление, тогда как донная часть пули практически находится в вакууме.
Если бы несколько лет назад Герлих сказал бы автору, что пуля с поясками будет работать в канале, конус которого отстоит на порядочном расстоянии от зарядной каморы, и что пояски по мере прохождения пулей ствола целиком вожмутся в заточки на корпусе пули для того, чтобы сообщить ей правильный полет в воздухе, то Герлиху были бы указаны причины, по которым пуля, построенная по этой схеме, не оправдала бы надежд. Вот эти причины:
1) Пояски не смогли бы противостоять давлению.
2) Если бы пояски были достаточно прочны, чтобы противостоять давлению пороховых газов, то они не могли бы быть вжаты в заточки,
3) Пояски были бы срезаны, и пуля не получила бы вращательного движения.
4) Канал, т.е. внутренняя часть ствола, раздулся бы, так как оказывал бы сопротивление в своей конической части при ударе в него пули.
5) После вылета правильный полет пули не был бы обеспечен, так как пояски не могли бы быть вжаты однообразно и не были бы концентричны корпусу пули.
И если бы предложение Герлиха не было бы проверено опытом, то его можно было бы сравнить с предложением Колумба - поставить яйцо, которое сейчас легко понятно, потому что было продемонстрировано. Канал не раздувается потому что пояски так легко скользят, что не имеется возможности проследить — где в канале ствола пуля действует ударом на коническую часть. Пуля вращается правильно, потому что вращение ее начинается сразу же с поступательным движением по ведущей грани нареза, давление которой приложено к наружной поверхности поясков, значительно больших по диаметру, чем сама пуля, и действует, как рычаг поворота.
Вполне понятно, что Герлих получил патенты в большей части стран за границей, в том числе в Германии и Великобритании. В Соединенных штатах его патенты рассматриваются. Его патенты преследуют широкие цели и включают данные о различных калибрах, комбинациях и изменениях в конусных и цилиндрических каналах стволов и пуль с ведущими поясками.
