Автоматика оружия. Инерционные системы
Системы автоматики, использующие инерцию отдельных подвижных элементов для накопления энергии, в дальнейшем используемой для перезарядки оружия, интересны тем, что появившись в самом начале 20 века, они были вскоре забыты на более чем полвека, чтобы в конце шестидесятых — начале семидесятых годов с триумфом вернуться в охотничьем гладкоствольном оружии.
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.
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. Самозарядное охотничье ружье системы Sjogren в 12 и 16 калибре 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 Browning Auto-5 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.
патент Шегреня на винтовку с инерционной автоматикой. 1901 год
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.
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.
патент фирмы Маузер на винтовку с инерционным отпиранием затвора, 1908 год
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. 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.
 один из первых патентов Бруно Чиволани на ружье с инерционной автоматикой. 1969 год |
 патент Бруно Чиволани 1986 года, на котором в той или иной степени базируются большинство современных 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?
Пока не удалось получить официальный ответ на этот вопрос у компании Benelli, однако можно 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.
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». 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 ружей М1 или М3, а систему газоотводную, более известную как Benelli М4.
