Как это работает? Часть 2

Те или иные недостатки, присущие наиболее распространённым (или просто более дешёвым) системам (начало), не позволяют рассматривать их в качестве точки отсчёта при проектировании новых образцов, и в связи с этим будет нелишне упомянуть системы, в которых оружейники учли те неприятности, которые возникают в ружье при наличии «ходовых» зазоров в системе разгрузки, а также при геометрически неоптимальном размещении узлов запирания. Были придуманы конструкции, в которых одна и та же деталь осуществляет беззазорное запирание ружья от раскрытия и, одновременно, также без зазоров фиксирует ствольный блок по продольной оси Х, эффективно разгружая шарнирное соединение.

Таких систем немного и наиболее распространённые легко перечислить:

1. Запирание Керстена («двойной Гринер»), изредка с применением поперечного ригеля Скотта, прямоугольного в сечении. Более всего популярно в Германии.
2. Затвор Егера и его новая модификация с вертикальным движением боевого вкладыша-затвора. Разновидности затвора Егера применяются повсеместно, на разнообразном охотничьем оружии. 
3. Запирание ещё одной модификацией затвора Егера, совмещённое с запиранием горизонтальными штифтами и применённое в новом ружье «Бенелли» — модели 828 U. 
4. Из малоизвестных, но прежде популярных систем, достаточно вспомнить канувшую в Лету немецкую «вертикалку» с роторным затвором, который взаимодействовал с цилиндрическим хвостовиком верхнего ствола и таким образом решал все поставленные задачи, ну и, пожалуй, такие современные чешские образцы, как Brno ZH-100 и ZH-300 с составной (из двух частей) ствольной коробкой. Кроме того, было бы несправедливо не вспомнить стоечное запирание задней вертикальной стойкой, иногда называемое запиранием петлей Рейзинга-Бизли. Сейчас почти не применяется. И, наконец, французская система «Идеал» с вертикальной «затирающей» разрезной стойкой, взаимодействующей с «кукольной» головкой хвостовика — продолжения прицельной планки. 

К сожалению экзотичность подобных систем и практически ручная подгонка при их изготовлении не оставила этим системам ни малейших шансов на возрождение.

Из малоизвестных, но прежде популярных систем достаточно вспомнить канувшую в Итак, казалось бы, достигнута вершина, пути совершенствования для массовых доступных моделей «вертикалок» исчерпаны. Эти системы (а в случае «Идеала» этот самый идеал достигнут для «горизонталок») обладают огромным ресурсом и устойчивостью к сильным зарядам. Но цена этой долговечности и прочности высока. Во-первых, низкая технологичность — затвор Егера, например, так и не смогли освоить на наших предприятиях. Во-вторых, во всех этих схемах узлы запирания вынесены в верхнюю часть ружья и за плоскость казённого среза ствольного блока. А это означает наличие значительно выступающих деталей в зоне движения пальцев стрелка, осуществляющего перезарядку. Очевидно, что эргономика здесь не на высоте.

Использование в вышеприведённых системах эжекторов казалось бы в какой-то мере снимает остроту вопроса, но в любом случае достигается это снижением общей надёжности, так как любой эжектор — это последовательно и безошибочно работающая точная механика, к сожалению, как и всякая другая, подверженная износу. Вышедший из строя (как всегда не вовремя) эжектор в оружии с тем же затвором Егера вновь возвращает стрелка к проблеме относительно лёгкого извлечения стреляной гильзы. К слову сказать, разработать эжектор для оружия с затвором Егера — это достаточно нетривиальная задача в конструктивном плане. Именно поэтому этот затвор чаще всего находит применение или в тройниках, или в одноствольных штуцерах, то есть там, где по условиям применения скоростная перезарядка неактуальна. Мы же ведём разговор о «вертикалках», которые должны быть технологичны для производственников, механически понятны для хозяина и при этом обладать способностью к многовариантности в рамках одной производственной линейки, то есть быть готовыми к введению в свою конструкцию таких узлов, как эжекторы, сменный УСМ и т. д.

Идеология такого технического подхода к конструированию неизбежно возвращает оружейников к классической рамочной затворной коробке Браунинга, что в свою очередь означает продолжение конструктивного поиска и поиск этот должен исходить из следующих основных требований к системе запирания, как к первооснове конструкции «вертикалки»:

1. Оптимизация расположения узлов запирания с учётом максимального противодействия силам, возникающим при выстреле из любого, верхнего или нижнего стволов.
2. Снижение количества запирающих узлов с приданием им универсальной функции запирания от раскрытия и, одновременно, разгрузки шарнирной подвески блока стволов.
3. Ликвидация на конечном этапе запирания «ходовых» зазоров.
4. Отсутствие выступающих деталей на казённом срезе блока стволов.
5. Патентная чистота, что позволит обеспечить правовую независимость от конкурентов.
6. Отсутствие экзотических технических решений в механизмах ружья, вполне обыденно падающего на охоте в воду, грязь при полной невозможности последующего сервисного обслуживания.

Последний пункт стал актуален именно в последние годы. Применение на оружейных предприятиях новейших марок хромомолибденовых сплавов для стволов и ствольных коробок, при повсеместном наличии мощных обрабатывающих центров, в некотором смысле избаловало конструкторов и дизайнеров современных охотничьих ружей с точки зрения обеспечения долговременной прочности оружия. А вот перед менеджерами оружейных фирм в полный рост встала проблема сбыта, так как почти весь оружейный мир занят выпуском клонов двух-трёх основных систем, наиболее отработанных в машинном производстве. Выход был найден в старом как мир способе подачи товара. Реклама всегда была двигателем прогресса, но в оружейном мире есть свои особенности. Если раньше механика ружья строилась на понятных любому ремонтнику механических взаимодействиях отдельных стальных деталей, то в последнее время проявляется тенденция применения в массовых моделях таких принципов работы механизмов, которые никогда прежде для специалистов не являлись великой тайной, но широко не применялись. А не применялись именно потому, что подразумевали широкое использование новых для традиционного охотничьего оружия материалов (пластик, алюминиевые сплавы), а также минимальные допуски при производстве. И всё это вкупе с самым главным — наличием именно европейских охотугодий, которые или равны по условиям техобслуживания оружия стационарному стрелковому стенду или же недалеко ушли от него.

На подобные мысли автора навёл тот самый хит последнего времени — уже упомянутое Benelli 828 U. Этот шаг «Бенелли» по выходу на рынок «вертикалок» был продуманно успешен. Конструкторы в Урбино поняли, что новый для себя рынок нельзя завоевать только именитым брендом, коммерческий успех был бы краток. Была сделана ставка на технические инновации и привлекательный, ну просто космический дизайн, обусловленный, кстати, в немалой степени именно возможностями современных обрабатывающих центров. Это ружье однозначно будет иметь широкий круг поклонников-эстетов.

Итак, продолжим. Вышеприведённые требования к системе запирания, а также анализ работы различных систем, как массовых, так и менее распространённых привели к обычному в таких случаях выводу: а нельзя ли взять лучшее от известных систем и по возможности скомпилировать в одном образце? Ну, скажем, попробуем позаимствовать у Босса идею боковых пазов в стенках коробки, добавим к конструкции не одну заднюю центральную стойку, как у Бизли, а пару — левую и правую, разместив их в тех самых пазах в боковых стенках ствольной коробки, и заставим эти самые стойки взаимодействовать с боковыми «клыками» ствольного блока, размещёнными, как у «беретты», на уровне межствольной области. При этом придадим верхним задним запирающим плоскостям стоек некий небольшой уклон в сторону дульного среза блока стволов, что даст нам возможность, при соответствующей форме боковых «клыков» ствольного блока, обеспечить их взаимное беззазорное сопряжение — согласитесь, ну нужно же что-то добавить к набору чужих идей, верно? Можно эти стойки разместить вертикально, а можно и с наклоном в сторону казённого среза блока стволов. В результате родилась достаточно самобытная конструкция узла запирания, являющаяся вполне самодостаточной, при которой блок стволов плотно фиксируется в ствольной коробке ружья как по оси Х, так и (в случае применения наклонных стоек) по оси Y. Таким образом шарнирное соединение в значительной мере выводится из силовой схемы ружья.

Объективно данная система запирания выполняет все шесть вышеизложенных требований, что уже само по себе служит неплохой рекламой для интересующихся данной тематикой. И что немаловажно — подобный узел запирания вполне может быть применим не только в качестве основного в новых моделях, но и в качестве дополнительного в существующих и серийно выпускаемых традиционных конструкциях, что позволило бы осуществить только частичную переналадку уже настроенного оборудования и при этом оптимизировать нагрузку на ствольную коробку при выстреле из верхнего ствола. При этом возникает соблазн превращения именно верхнего ствола в нарезной, что при традиционных системах является редкостью именно из-за удалённости разгрузочных плоскостей узлов запирания от точки приложения сил, возникающих при «верхнем» выстреле. Конструктивно такое ружьё было подетально отработано в пакете трёхмерного моделирования Solidworks, как с точки зрения общей компоновки механизмов УСМ и эжекторов, так и с применением новых узлов запирания, в варианте 20 калибра. В угоду моде на лёгкие сплавы в качестве материала коробки был использован сплав «7075», аналог «эргала 55» и нашего В-95Т.

Вес такого ружья 20 калибра будет лежать в интервале от 2,3 до 2,4 кг, разумеется, со стальной коробкой масса оружия возрастет до 2,6–2,7 кг. В 12-м же калибре мы не выйдем за пределы классических 3,2 кг. Нелишне отметить тот факт, что новая конструкция системы запирания делает коробку такого ружья легко узнаваемой вследствие применения на ней боковых приливов Ронже, что само по себе открывает широкие возможности для дизайнеров. (Илл. 11) Разумеется, на этапе теоретической проработки этой и ей подобных схем для проведения сравнительного анализа их массовых и прочностных характеристик, по сравнению с традиционными конструкциями, необходимо предварительное компьютерное моделирование, но это уже тема следующей статьи. Но даже на этапе раннего эскизного проектирования именно такая модельная проработка позволила подтвердить старую конструктивную истину, которая и легла в основу данного статейного цикла — совершенствование узлов запирания позволяет при прочих равных условиях увеличить гарантийный настрел и при этом применить более дешёвые марки сталей, что резко снизит расходы не только собственно на ружьё, но и на обрабатывающий инструмент, а ведь это исключительно важно для потенциально возможных в нашей стране малых оружейных предприятий.

Пример на поверхности. В качестве материала для ствольных коробок отечественных гладкостволок повсеместно (за очень редким исключением моделей ЦКИБа) используется сталь 50. Примерные аналоги используются и в турецких «вертикалках». Все эти модели лежат в одной ценовой категории. А что же ведущие игроки рынка? Ну не может же быть, что то же итальянское ружьё, стоящее в десять раз больше, нежели наш ИЖ-27, и ни в чём конструктивно его не превосходящее (тему качества исполнения попробуем пока не затрагивать) было выполнено из тех же материалов? И как выяснилось, действительно, коробки большинства «вертикалок» знаменитой оружейной долины Валь Тромпия в Брешии выполняются из стали 18NiCrMo5, имеющей даже в простом нормализованном состоянии, без специальной термообработки, значительно, процентов на 15–20 более высокий предел текучести, чем наша заслуженная Ст.50. Отечественным аналогом ранее являлась сталь 19ХНМ, но выпускалась она в стародавние времена на ныне разрушенных заводах Донбасса, что, естественно, выводит её за рамки практически возможных закупок для нужд малых оружейных предприятий. К тому же при низкой покупательной способности рядовых охотников путь лобового применения дорогих легированных конструкционных сталей является тупиковым. О рентабельности можно будет забыть. Вывод очевиден — только более совершенная конструкция может допустить применение в отечественных «вертикалках» недорогих сталей в качестве материала для ствольной коробки при сопоставимом с «иностранцами» настреле на стенде. Вопрос же реализации данных схем в реальном «железе» и соответственно практической проверки заложенных в них идей открыт. А в случае положительных результатов при применении новых узлов запирания кто может помешать отечественным оружейникам выйти на рынок оружия для спортинга, потеснив с него тех же итальянцев?

В последующих статьях данного цикла я постараюсь рассказать о том, какую нагрузку несёт при выстреле ствольная коробка стреляющей «вертикалки», и как величина этой нагрузки влияет на выбор той или иной системы запирания при проектировании новых образцов.

Основной же посыл к читателям этой статьи прост — резервы для совершенствования традиционного охотничьего оружия не исчерпаны даже в рамках традиционных конструкций, и что самое главное — это совершенствование вполне достижимо даже при ограниченном наборе станочного парка, имеющегося на наших предприятиях, не говоря уж о частниках, часто только мечтающих о современных обрабатывающих центрах с ЧПУ. Надеюсь, время покажет, какой путь будет выбран нашими производителями охотничьего оружия.