Отвод пороховых газов

Отвод пороховых газов — принцип работы автоматики оружия (движущего механизма затвора), основанный на отводе пороховых газов из канала ствола. Один из наиболее распространённых среди пулемётов, автоматов и автоматических винтовок.

Газоотводный механизм с непосредственным действием пороховых газов на затворную раму.

Газовый поршень выполнен отдельно, имеет короткий ход и собственную возвратную пружину.

Механизм автоматического перезаряжания — чертёж из патентной заявки.

Первый опытный образец «флаппера».

Кольт-Браунинг M1895 — первый серийный образец.

Отвод пороховых газов.1. газоотводное отверстие в канале ствола, 2. газовый поршень, 3. стержень, 4. затвор, 5. затворная рама, 6. возвратная пружина

Чертёж газоотводного механизма пистолета Desert Eagle из оригинальной заявки на патент.

История

Первым, кто усмотрел потенциал использования энергии пороховых газов для перезаряжания оружия был американец Джон Мозес Браунинг, проживавший вместе со своими братьями в городке Огден, где находилась созданная им оружейная фабрика. Браунинг, который к тому времени уже состоялся как конструктор винтовок и гладкоствольных ружей, не только конструировал и самостоятельно изготавливал опытные образцы оружия, но и вместе со своими братьями увлекался спортивной стрельбой

Однажды в 1889 году, отправившись за город на стрельбище в прерии, Джон обратил внимание на то, как от стремительно истекающих из ствола пороховых газов гнутся ветви деревьев и дрожат кусты. «Не зря его второе имя было Мозес (Моисей)», — отмечает историк оружия Джеймс Баллу, — «подобно тому как Моисею пришло озарение из Неопалимой купины, на Браунинга, смотрящего на дрожащие ветви кустов в пороховом дыму тоже снизошло озарение». Увидев, сколько энергии уходит на воздух впустую вместе с выстрелом, Браунинг тут же отправился в мастерскую, где изготовил приспособление для винтовки «Винчестер» — колпачок-насадку на дульный срез с выходным отверстием передней крышки чуть шире калибра ствола, соединённый со стержнем, припаянным к рычагу перезаряжания.

Пороховые газы, выходя с дульного среза создавали избыточное давление внутри колпачка, которое толкая вперёд крышку колпачка одновременно перезаряжало оружие. Убедившись в том, что устройство работает, Джон составил патентную заявку и приступил к воплощению своего замысла в металле — созданию автоматического оружия. Собственноручно выковав в кузнечном цеху небывалое до того устройство, которое он назвал «флаппером» (с англ. — «трещотка»), Браунинг купил билет на поезд и отправился через всю страну к своим деловым партнёрам на завод Кольта в Хартфорде (компания «Кольт» отвечала за серийное производство разработанных им образцов вооружения). Там он показал кольтовским инженерам своё изобретение и рассказал им общий замысел, после чего они стали смеяться, считая что этот грубо выкованный кусок металла ничего подобного не сможет. Браунинг незамедлительно доказал обратное: вставил в приёмник ленту на двести патронов, сел за гашетку, передёрнул рычаг и одной непрерывной очередью в двести выстрелов выпустил весь боекомплект. От удивления, кольтовские инженеры наблюдали за процессом разинув рты. Кто-то из присутствовавших сказал: «Он изобрёл ружьё-машину!» (англ. machine gun). Так родился современный пулемёт.

К тому времени уже существовали картечница Гатлинга, с вращающимся блоком стволов, приводимым в движение вручную, и пулемёт Максима, использующий энергию отдачи ствола, но Браунинг жил в такой глуши по меркам того времени, что никогда не видел ничего подобного. Его изобретение можно считать совершенно самобытным. На последовавших вскоре войсковых испытаниях пулемёт стрелял непрерывно в течение трёх минут, сделав 1800 выстрелов подряд. К концу стрельбы ствол был раскалён докрасна и оружие было окутано густыми клубами дыма от сгоревшего пороха и дымящегося металла, костюм Джона был весь в брызгах свинца, разлетавшегося в стороны из оплавлявшихся на вылете с раскалённого ствола пуль, но не произошло ни единой задержки. Впоследствии, от созданного Браунингом устройства «флаппер» произошли практически все современные автоматы и пулемёты.

Принцип

После накола капсюля воспламеняется пороховой заряд, давление продуктов горения которого (в первом приближении по адиабатическому процессу $P=const/V^{k}$) выталкивает пулю из гильзы. Далее пуля движется по стволу и, в какой-то момент, проходит газоотводное отверстие. Часть пороховых газов через отверстие устремляется в газовую трубку, в которой установлен газовый поршень (АК) или шток (СКС). Под давлением газа поршень отводит назад затворную раму, отпирая канал ствола. Происходит выброс гильзы.

Так как пуля к этому моменту уже покинула ствол, избыточное давление газов сбрасывается через канал ствола и/или газоотводные отверстия, расположенные в газовой трубке в конце хода газового поршня, и возвратная пружина начинает толкать затворную раму вперед, досылая очередной патрон в патронник.

Прямое воздействие

При прямом воздействии пороховые газы проходят через газовую трубку и напрямую толкают затворную раму назад, осуществляя тем самым экстракцию стреляной гильзы. При таком принципе на затворной раме и ствольной коробке постепенно образуется нагар, что при редком уходе может вызвать задержки в работе оружия или даже заклинивание. Самым известным оружием, использующим принцип прямого воздействия, являются винтовки системы Юджина Стоунера AR-15/M16.

Длинный ход

При длинном ходе газового поршня он напрямую соединён с затворной рамой. Пороховые газы, попадая в газовую трубку, воздействуют на поршень, который толкает затворную раму и проходит с ней весь цикл перезарядки. Оружие, использующее данный принцип: большинство автоматов Калашникова, винтовки M1 Garand, SIG SG 550.

Короткий ход

При коротком ходе газового поршня он не соединён с затворной рамой. Пороховые газы, попадая в газовую трубку, воздействуют на поршень, который толкает затворную раму, а сам, достигнув крайней точки, под воздействием возвратной пружины возвращается на исходную позицию. Затворная рама же, получив импульс от поршня, двигается назад и осуществляет экстракцию стреляной гильзы. Оружие, использующее данный принцип: винтовки HK416, FN FAL, Steyr AUG, SCAR-L, SCAR-H.

Газовый регулятор

Газовый регулятор — устройство, которое управляет количеством пороховых газов, поступающих в газоотводный механизм. Бывают автоматическими и ручными. Используются для возможности стрельбы из одного оружия различными патронами без смены газоотводного механизма, а так же в случае загрязнения оружия или стрельбы в тяжёлых условиях. Принцип работы газового регулятора — изменение диаметра газоотводного отверстия. Ручной регулятор позволяет полностью перекрыть газоотводное отверстие, тем самым перекрыв поток пороховых газов. Эта возможность используется при стрельбе из ствола оружия гранатой.

Интересные факты

• Единственный пистолет в котором используется принцип газоотвода для перезаряжания оружия это Desert Eagle, газоотводная трубка расположена у него под стволом.

Действие механизма перезарядки пулемёта Льюиса