Пистолет с радиальными направляющими. Дополнительные обоснования концепции
1. Преамбула
Читателям «Военного обозрения», вероятно, знакомы две предыдущие статьи: «Концепция пистолета. Взгляд в новом ракурсе» и «Русская дуга против стереотипов», в которых говорится о концептуально новом принципе устройства пистолета – радиальных направляющих (РН) затвора, где излагается техническая сторона вопроса, проводятся параллели с действующими близкими аналогами, подтверждается осуществимость идеи, а также раскрыт целый перечень достигаемых значительных преимуществ над пистолетами классической схемы.
Однако, несмотря на выход статей и приведённые в них аргументы, споры по новой концепции, предлагающей весьма парадоксальное прорывное решение, продолжаются, мнения разделяются.
Ряд авторитетных специалистов-оружейников в разное время поддержал идею и проявил заинтересованность в развитии темы. В том числе положительное заключение дали специалисты АО «ЗиД», г. Ковров; конкретное намерение заняться разработкой и производством пистолета выражал «ТЕХКРИМ»; «Концерн «Калашников» в последнем заключении отметил, «что в данной схеме действительно имеется ряд положительных моментов», и др.
Но, к сожалению, каждый раз попытки создать опытный образец концептуально нового отечественного пистолета наталкиваются на всевозможные препятствия.
С другой стороны, даже такие, казалось бы, искушённые в деле специалисты, как главный редактор журнала «Калашников» Михаил Дегтярёв и сотрудники его редакции, имеющие образование и опыт работы по специальности «стрелковое оружие», выступают категорически против данной идеи.
В этом они опираются в том числе и на отрицательные заключения ЦНИИТОЧМАШ.
Известный оружейник и блогер Константин Конев также неоднократно высказывал сомнения по поводу радиальных направляющих, отдавая предпочтение ломаным направляющим.
Немало и тех, кто утверждает также о якобы «нетехнологичности изготовления» РН, что выдаёт в них людей, неискушенных в вопросах производства и не знакомых даже с возможностями современных технологий ЧПУ. Причём многие читатели легко ведутся на подобные «авторитетные мнения экспертов» об очередном отечественном «аналогов нет».
Всё это привело к необходимости написания статьи с изложением дополнительных, по возможности исчерпывающих разъяснений по принципу РН.
Следует отметить, что ЦНИИТОЧМАШ в своих официальных заключениях не подвергает сомнению осуществимость пистолета с РН.
Вот выдержка из заключения от 9.08.2022 года:
Примечание. О данных пистолетах с движением затвора по радиусу (в направлении назад и вниз) говорилось в предыдущих статьях. Причём радиус движения затвора в пистолете Гамильтона в 10 с лишним раз более крутой, чем в предлагаемом пистолете – 130 мм против 1 500 мм, что приводит к повышенному трению в системе и значительно уступает предлагаемой схеме РН. И тем не менее пистолет Гамильтона работал!
Но очевидные преимущества применения принципа РН, даже такие, как уменьшение высоты оружия на 20 мм и более при обеспечении полного хвата рукоятки всеми пальцами руки (!); плечо отдачи 0 мм и «спортивная» эргономика, а также самовзводный УСМ ударникового типа и минимально-достижимая толщина оружия 25...26 мм при толщине затвора 23...24 мм – ЦНИИТОЧМАШ не считает «представляющими интерес» и «обладающими коммерческим потенциалом».
То есть разница по высоте компакт-версий пистолета с РН и пистолета Глок-19 – 107 мм против 128 мм (!), согласно мнению экспертов, несущественна?
Ниже приведено их окончательное мнение. Причём синим цветом подчеркнуты претензии, которые определяются лишь применяемыми боеприпасами и не имеют отношения к конструкции пистолета. Остальные утверждения также спорны, и о них можно выносить суждение, по крайней мере, лишь после испытаний опытного образца.
Оставляя читателю право самому решать вопрос о преимуществах и объективности экспертной оценки климовских оружейников, перейдём к главной цели статьи – по возможности предельно просто объясним суть принципа.
2. Дополнительные пояснения
Анализ схемы с ломаными направляющими (ЛН)
На рис. 1 представлена известная схема спортивного мелкокалиберного пистолета ХРБ-88 с ломаными направляющими (имеются некоторые условности и допущения).
Рис. 1. Пистолет с ломаными направляющими
Несмотря на то, что схема проверена десятилетиями, при переходе на более серьёзные калибры выясняется ряд её серьёзных недостатков.
Рис. 2. Возникновение зазора между рамкой и затвором и ударные процессы при откате
Рассмотрим наиболее реалистичный вариант ЛН, представленный на рис. 1, с задними направляющими рамки, выполненными на затыльнике рукоятки (рис. 1 б. и 1 в.).
Во-первых, в схеме с ЛН при откате затвора между ним и рамкой возникает зазор, см. рис. 2. В этот зазор может попадать мусор и посторонние предметы, защемление которых может стать причиной заклинивания и отказов.
Рис. 3. Возникновение перекоса и клинового зазора. Точечный контакт в направляющих
Во-вторых, наибольшие сомнения вызывает фактор возникновения перекоса в направляющих по мере отката затвора, см. рис. 3, фрагмент А по рис. 2 (увеличено).
Темным цветом здесь выделен гребень направляющих на затыльнике рамки, входящий в паз направляющих на затворе, обозначенный розовым цветом.
Если предположить, что при переднем положении затвора его направляющие параллельны направляющим рамки, то при движении затвора назад его задняя часть будет подниматься по наклонному участку направляющих, поворачиваясь на некоторый угол, и параллельность между направляющими нарушится.
На рис. 3 видно, что темный прямоугольник гребня направляющих рамки в конце отката затвора ощутимо повернут и выходит за пределы ширины паза направляющих на затворе.
Перекос в направляющих вынуждает делать направляющие рамки либо со скошенными рабочими поверхностями, согласно рис. 3, либо в форме ромба, «чечевицы» и т. п., и короткими по длине. Однако клиновой зазор, который при этом возникнет, гарантированно будет приводить к заклиниванию в условиях загрязнения, поскольку будет нарушен принцип самоочищения от грязи.
Также, поскольку в момент выстрела будут возникать существенные ударные нагрузки в направляющих, для их компенсации необходимо увеличивать сечение направляющих. А это в свою очередь приведёт к увеличению толщины затвора, что как минимум неоптимально, поскольку ухудшает удобство скрытого ношения пистолета.
К тому же вызывает сомнения живучесть направляющих, поскольку контакт между ними в целом будет точечным, а не по всей поверхности.
В передних направляющих картина будет аналогичной.
Из сказанного следует вывод: геометрия ломаных направляющих не удовлетворительна, надёжность пистолета не обеспечена.
Углублённый и продолжительный поиск автором конструктивных решений указанных проблем ЛН удовлетворительных результатов не дал.
3. Схема с радиальными направляющими
От схемы с ломаными направляющими перейдем к рассмотрению радиальных направляющих.
Рис. 4. Схема с радиальными направляющими затвора
И здесь мы переходим к кульминационному моменту. Неожиданно оказывается, что если мы заменим ломаные направляющие на радиальные, все указанные проблемы исчезают, как по мановению волшебной палочки.
А механика процесса перезарядки остаётся прежней.
Контакт, как передних, так и задних направляющих будет осуществляться по всей поверхности, а значит уменьшатся удельные нагрузки в них, повысится живучесть, устранятся ударные нагрузки, исчезнет зазор между рамкой и затвором при откате, будет соблюден принцип самоочищения от грязи, что устранит возможность заклинивания направляющих.
В итоге работа направляющих становится аналогичной прямолинейным направляющим классических пистолетов с той лишь разницей, что движение происходит по пологой дуге окружности большого радиуса при относительно малом по сравнению с радиусом дуги перемещении затвора (45 мм к 1 500 мм).
В высшей математике, в инженерных расчетах данный случай хорошо известен, и движение по дуге в этом случае приравнивается к движению по прямой (хорде дуги) с точностью, достаточной для инженерных расчётов (доп. доказательством этому служит величина «стрелки сегмента» в п. 5 ниже.)
Данное утверждение можно считать теоретически обоснованным доказательством состоятельности принципа РН.
В зависимости от замысла конструктора на основе РН могут создаваться всевозможные конструкции пистолетов: с раздельными – передними и задними парами направляющих, с одинаковой или разной их длиной; наружным либо внутренним охватом; со сплошными направляющими на всю длину пистолета, либо с направляющими от средней части рамки к затыльнику – в этом отношении РН открывают новые возможности для творческого поиска и движения вперёд.
В отношении технологичности РН фрезерование по радиусу на современных станках с ЧПУ не вызывает каких-либо сложностей и может выполняться за один проход и с высокой точностью.
4. Об аппроксимации ЛН дугой радиальных направляющих
Оптимальная, наиболее целесообразная аппроксимация ломаных направляющих радиальными выполняется по схеме согласно рис. 5.
Рис. 5. Оптимальная аппроксимация ломаных направляющих радиальными
Как известно, три точки определяют окружность.
В нашем случае три точки (отмечены крестиком в кружке) распределятся следующим образом: первая – передняя точка – совпадает, разумеется, с передней точкой ЛН на переднем торце рамки сверху; вторая отстоит от первой на расстояние рабочего хода затвора по горизонтали; третья – это задняя точка ломаных направляющих на торце затыльника.
При данной схеме «стрелка сегмента» (см. рис. 5) имеет минимальное значение порядка 0,15…0,2 мм, что ничтожно мало и сравнимо с конструктивным зазором в направляющих и технологическим допуском, а по сути при ходе затвора 45 мм равнозначно движению переднего торца затвора по прямой.
Рис. 6. Схема с радиальными направляющими. Откат затвора
5. Схема с наклонными направляющими (НН)
Для полноты картины включим и рассмотрение принципа наклонных направляющих (далее НН) затвора рис. 7. Подобный пистолет в калибре 9х19 разработан и изготовлен уникальным энтузиастом из США Рэнди Нерони и показал свою работоспособность. Об этом говорилось в предыдущих статьях.
Рис. 7. Схема с наклонными направляющими затвора
Рис. 8. Схема с наклонными направляющими. Подъём ствола при откате затвора
В данной схеме с НН определяющими являются два вопроса: конструктивное решение дульной части пистолета и подача патрона из магазина.
В варианте конструкции пистолета Нерони ствол дульной частью проходит через отверстие в переднем торце затвора. При отходе затвора назад ствол поднимается, как показано на рис. 8.
Поднятие ствола может снизить надёжность подачи патрона в патронник, что вызывает сомнения.
Напомним, что при радиальных направляющих надёжность подачи патрона, наоборот, повышается – достигается почти прямая подача патрона в патронник.
Чтобы устранить подъём ствола, возможен второй вариант конструкции дульной части пистолета. Дульная часть ствола при коротком ходе может продольно перемещаться в отверстии кронштейна, вертикально установленного в передней части рамки пистолета, либо быть установленной на качающейся вертикальной серьге по типу серьги Браунинга. Передний торец затвора при этом открыт.
Недостатки данного варианта в некоторой громоздкости передней части пистолета, избыточном усложнении конструкции и уменьшении длины возвратной пружины, что может вызвать трудности в создании укороченных версий пистолета.
Вывод: при одинаковых достигаемых преимуществах пистолета радиальные направляющие предпочтительнее наклонных.
6. Заключение
В данной статье проведён анализ ломаных, наклонных и радиальных направляющих пистолета, применение которых способно обеспечить существенные преимущества над пистолетами классической схемы, показаны их отличительные особенности, отмечены основные недостатки.
Обоснованы преимущества радиальных направляющих над ломаными и наклонными.
Раскрыта логическая целесообразность и преимущества перехода от ломаных направляющих к радиальным путём аппроксимации ЛН и приведена схема их оптимальной аппроксимации.
Дано теоретически обоснованное доказательство состоятельности принципа радиальных направляющих.
P. S.
Дополнительная информация и видео имеются в предыдущих статьях и на странице автора ВК.
Информация