Автоматика оружия. Системы, использующие инерцию.

Сегодня слоган «управляемые инерцией» (“Inertia-driven system”) является зарегистрированной торговой маркой компании Benelli, сделавшей себе имя на самозарядных ружьях с инерционной автоматикой. В настоящее время ружья с инерционной автоматикой производят множество компаний, в первую очередь в Италии и Турции, поскольку патенты, полученные компанией  Benelli в конце 1960х — середине 1980х годов уже прекратили свое действие. Однако все началось гораздо раньше.

Давайте попробуем разобраться, о чем вообще мы ведем речь. Строго говоря, инерция есть фундаментальное свойство любого физического тела, обладающего ненулевой массой. Ее формальное определение — это свойство тел оставаться в заданных системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие или при взаимной компенсации внешних воздействий. 

Именно благодаря инерции работают системы со свободным затвором, и благодаря ей же мы не отлетаем мгновенно назад под действием отдачи оружия. Именно инерция тела стрелка позволила Хайрэму Максиму осуществить свою первую конструкцию автоматического оружия, в которой источником энергии являлось движение всего оружия от отдачи относительно неподвижного в первый момент плеча стрелка.

Турецкое ружье Stoeger 2000
Турецкое ружье Stoeger 2000 было одной из первых моделей инерционных ружей, выпущенных не в Италии, но по лицензии компании Benelli.
Ружье Stoeger 2000 с инерционной автоматикой
Устройство ружья Stoeger 2000 с инерционной автоматикой.

Первая известная система с инерционной автоматикой и жестким запиранием канала ствола была разработана и запатентована шведом Карлом Шегренем (Carl Sjogren). К 1907 году он уже создал действующие конструкции армейской винтовки и гладкоствольного охотничьего ружья. 

Ружье системы  Sjogren было выпущено небольшой серией в 1907 — 1909 годах в Швеции и Дании, однако вскоре оно полностью оказалось в тени гораздо более удобной и надежной системы Браунинга с подвижным стволом. Армейскую винтовку Шегреня перед Первой Мировой испытывали в ряде европейских стран, включая Великобританию и Россию, однако заказов на нее нигде не последовало. У этой винтовки отмечалась весьма резкая и неприятная отдача, а также низкая надежность в условиях запыления.

Принцип действия армейской винтовки Шегреня

Схема из американского патента
Схема из американского патента, выданного Карлу Шегреню в 1903 году.

В системе Шегреня оружие имело массивный груз, открыто расположенный на салазках ствольной коробки и выполнявший роль затворной рамы. Внутри груза располагалась мощная пружина, передним концом упиравшаяся в подвижный шток, который, в свою очередь, упирался в выступ в передней части ствольной коробки. 

В момент выстрела все ружье под действием силы отдачи начинало движение назад, груз же из-за собственной инерции пытался сохранить свое положение в пространстве, то есть двигался вперед относительно ствольной коробки. При этом происходило сжатие расположенной внутри груза пружины. 

В момент полного сжатия усилие пружины преодолевало инерцию груза, и пружина, распрямляясь, через шток резко отталкивала груз назад от упора в ствольной коробки. Двигаясь назад, груз отпирал и увлекал за собой затвор, осуществляя извлечение и выброс стреляной гильзы и сжимая возвратную пружину, энергия которой затем использовалась для подачи нового патрона в ствол и закрытия затвора.

Опытный самозарядный карабин системы Шегреня
Опытный самозарядный карабин системы Шегреня, 1907 год.
Самозарядное гладкоствольное ружье системы Шегреня
Самозарядное гладкоствольное ружье системы Шегреня производилоcь в Швеции и Дании с 1907 по 1909 годы, но вскоре оказалось в тени гораздо более успешного самозарядного ружья системы Браунинга, производившегося в Бельгии.

В 1908 году систему, использующую для функционирования инерцию специального движка, расположенного под крышкой ствольной коробки, запатентовала германская фирма Маузера. 

Однако в этой конструкции, позже воплощенной в самозарядной винтовке, инерция движка использовалась лишь для отпирания затвора; собственно цикл перезарядки осуществлялся за счет остаточного давления в стволе, что в сочетании со сложной конструкцией делало винтовку весьма ненадежной. 

Тем не менее она успела немного повоевать  в руках германских авиаторов до появления авиапулеметов, и осталась известной в истории как Fliegergewehr m1916.

Инерционные системы

Схема из патента компании Маузер
Схема из патента компании Маузер на винтовку с инерционным отпиранием затвора.

После Первой Мировой войны про инерционные системы практически забыли, и абсолютное большинство длинноствольных систем с жестким запиранием ствола, что охотничьих, что боевых выпускалось с системами автоматики, использующими энергию отводимых пороховых газов или отдачи ствола. 

Однако в 1967 году некто Бруно Чиволани (Bruno Civolani), инженер, работавший на итальянскую компанию Benelli Armi, подал заявку на патент, описывающий инерционную автоматику для гладкоствольного ружья. В его системе инерционной массой служила затворная рама, а пружина, в которой накапливалась энергия за счет отдачи оружия и инерции рамы, находилась между боевой личинкой затвора и задней опорной поверхностью в канале затворной рамы. 

В момент выстрела ствол был жестко заперт поворотной личинкой затвора, имевшей два боевых упора. Отдача оружия толкала ствол с затвором назад, а инерция затворной рамы заставляла ту какое-то время оставаться на месте, тем самым сжимая мощную рабочую пружину. Затем накопленная в этой пружине энергия энергично толкала затворную раму назад, вызывая тем самым отпирание затвора, извлечение и выброс стреляной гильзы и сжатие возвратной пружины. 

Самозарядная винтовка Mauser “Fliegel-gewehr model 1916” общий вид
Самозарядная винтовка Mauser “Fliegel-gewehr model 1916”.
Устройство механизмов винтовки Маузера
Устройство механизмов винтовки Маузера; инерционное тело, отвечающее за отпирание затвора, находится под съемной крышкой ствольной коробки .

Дробовики Benelli с системой “inertia driven” 

В 1968 году компания  Benelli выпустила первые ружья со своей фирменной системой “Inertia driven”, в дальнейшем получив еще ряд патентов на различные модификации системы Чиволани. К 1990м годам ружья  Benelli с инерционной автоматикой уже имели широкую и заслуженную популярность, создавая ощутимую конкуренцию до того практически эксклюзивно «владевшим миром» газоотводным самозарядным ружьям. 

В настоящее время компания  Benelli предлагает самый широкий спектр ружей с инерционной автоматикой, а истечение сроков действия ее патентов позволило и другим производителям, в первую очередь итальянским и турецким, также наладить производство ружей с инерционной автоматикой. При этом до сегодняшнего дня, невзирая на широкий успех инерционных ружей, практически не существовало серийно выпускаемых самозарядных или автоматических систем с нарезным стволом с такой автоматикой. Почему?

Нам пока не удалось получить официальный ответ на этот вопрос у компании  Benelli, однако мы можем сами сделать некоторые предположения. Один из главных ответов на этот вопрос был дан еще 110 лет назад, при испытаниях винтовки системы Шегреня, а именно — гораздо более резкая отдача винтовок под современные патроны по сравнению с гладкоствольными ружьями. 

В самом деле, при сравнимой длине стволов пуля покидает современную винтовку со скоростью, в среднем в 2 раза большей чем скорость заряда гладкоствольного ружья (700-900 м/с против примерно 400 м/с). Это подразумевает значительно более высокие ускорения и силы как при сжатии инерционной пружины, так, соответственно, и при ее распрямлении и откате затворной группы. 

Очевидно, есть и другие причины, но и этого достаточно, чтобы даже та же самая компания  Benelli выпускала свои охотничьи самозарядные винтовки исключительно с газоотводной автоматикой.

Один из первых патентов Бруно Чиволани
Один из первых патентов Бруно Чиволани, положенных в основу инерционных ружей компании Benelli.
Патент 1986 года на модернизированную инерционную систему Benelli картинка
Патент 1986 года на модернизированную инерционную систему Benelli.

Резюмируя вышесказанное, можно констатировать что в гладкоствольных охотничьих и спортивных ружьях инерционная автоматика является серьезной и интересной альтернативой газоотводным системам за счет простоты конструкции и меньших затрат времени и усилий на чистку оружия, что особенно удобно «в поле». 

"Тактический" вариант ружья Benelli M1 Super 90
"Тактический" вариант чрезвычайно успешного ружья Benelli M1 Super 90, имевшего инерционную автоматику.
Винтовка SNIPEX Rhino Hunter вид слева
Винтовка SNIPEX Rhino Hunter.

К недостаткам системы относятся некоторая чувствительность к пониженному импульсу отдачи, требующая более сложной, чем у газоотводных систем, регулировки под «слабые заряды», а также невозможность работы автоматики если приклад оружия уперт в жесткую и неподвижную поверхность, что не дает ружью возможность двигаться назад под действием отдачи от выстрела. 

Не исключено, что именно поэтому та же компания  Benelli в 1999 году предложила армии США на роль боевого гладкоствольного ружья не инерционную систему на базе М1 или М3, а систему газоотводную, более известную как  Benelli М4. 

Эта статья также доступна на этих языках: