Как создавали стволы оружия в прошлом
Самые лучшие из гладкоствольных ружей показывали такую же точность на расстоянии от силы 50−60 м, а рядовые - и вовсе порядка 30. Тем не менее в течение примерно трех веков с момента своего появления нарезные винтовки практически не находили применения. Причиной такого исторического казуса сегодня считается низкая скорострельность нарезного оружия фитильно-кремневой эры - не более одного выстрела в минуту против четырех-шести у гладкоствольных ружей.
Казачья винтовка-тройца тульского мастера Цыглея (1788 год) с треугольным каналом ствола.
Первые винтовые нарезы
На самом деле заметной разницы в скорострельности не было. Корни ошибки кроются в неверном сравнении. В качестве результатов для гладкоствольного оружия обычно берется нормальная скорострельность винтовки с рекордными показателями для гладкоствольных ружей, да и еще и полученная в идеальных условиях (патроны и рожок с затравкой лежат на столе, шомпол между выстрелами не убирается в ложе, целиться не нужно). В полевых условиях обычное ружье делало не пять-шесть, а всего один-полтора выстрела в минуту. Статистика эпохи наполеоновских войн показала, что солдаты с обычными ружьями ведут лишь на 15−20% более частый огонь, чем штуцерные стрелки.
Ствол ружья с пулей квадратного сечения (Германия, 1791 год).
Заряжать нарезную винтовку со ствола было весьма непросто. Для этого на дульный срез укладывался пластырь (промасленная тряпица), а на пластырь - пуля, которая затем вгонялась в ствол ударами деревянного молотка по шомполу. Чтобы края снаряда впечатались в нарезы, приходилось прилагать немалые усилия. Пластырь же облегчал скольжение, протирал ствол и препятствовал забиванию нарезов свинцом. Нельзя было и переусердствовать. Войдя слишком глубоко, пуля давила пороховые зерна, что снижало мощность выстрела. Для предотвращения таких случаев шомпол штуцера часто снабжался поперечиной-ограничителем.
Небольшим был и срок службы штуцера. Обычно он выдерживал всего 100−200 выстрелов. Нарезы повреждались шомполом. Кроме того, несмотря на применение пластыря, они быстро засвинцовывались и заполнялись окалиной, а затем стирались при чистке ствола. Для сохранности наиболее ценных образцов шомпол делали из латуни, а в дуло при прочистке вставляли защищающую нарезы трубку.
Традиционные винтообразные нарезы на сегодняшний день являются доминирующими в нарезном оружии. Полигональная нарезка распространена гораздо меньше, не говоря уже о различных экзотических разновидностях.
Но главным дефектом таких ружей было несовершенство самих нарезов. Пуля держалась в них слишком прочно и пороховым газам не сразу удавалось стронуть ее, поскольку горение заряда происходило в минимальном объеме. При этом температура и давление в казенной части ствола у винтовок оказывались заметно выше, чем у гладкоствольных ружей. А значит, и сам ствол во избежание разрыва приходилось делать более массивным. Отношение дульной энергии к массе у нарезного оружия оказывалось в два-три раза хуже.
Порой возникала обратная ситуация: пуля держалась в нарезах слишком слабо и, набирая скорость, часто срывалась с них. Продолговатую же цилиндроконическую пулю (эксперименты с таким видом боеприпасов проводились с 1720 года), контактирующую с нарезами всей боковой поверхностью, было слишком трудно забить в ствол со стороны дула.
Нарезка системы Натхолла, патент 1859 года. Существовала в варианте с пятью и четырьмя нарезами. Использовалась преимущественно фирмой Томаса Тёрнера (Бирмингем) и компанией Reilly & Co для короткоствольных ружей.
Еще одна причина, по которой нарезные винтовки столь долгое время не получали распространения в Европе, - их относительно низкая мощность. «Тугой» ход пули в первый момент движения в стволе и опасность срыва с нарезов ближе к дульному срезу не позволяли использовать большой заряд пороха, что негативно сказывалось на настильности траектории и убойной силе снаряда. В результате дальность эффективной стрельбы из гладкоствольного ружья была выше (200−240 против 80−150 м).
Преимущества гладкого ствола проявлялись только в случае залпового огня по групповым целям - сомкнутому строю пехоты или лавине атакующей конницы. Но именно так в Европе и воевали.
Остроугольная нарезка
Первые попытки радикально усовершенствовать нарезы были предприняты в XVI веке. Для того чтобы улучшить «сцепление», внутреннюю поверхность стволов первых штуцеров покрывали нарезами полностью. Число борозд достигало 32, а ход нарезки был очень пологим - только треть или половина оборота от казны до дульного среза.
В 1604 году оружейник Балтазар Дрехслер рискнул заменить ставшую уже традиционной округлую, волнистую нарезку новой, остроугольной. Предполагалось, что вонзающиеся в свинец мелкие треугольные зубья будут крепче держать пулю и сорваться с них она не сможет. Отчасти это было так, но острые ребра прорезали пластырь, предохраняющий нарезы от засвинцовывания, и быстрее стирались.
Тем не менее в 1666 году идея получила развитие. В Германии, а чуть позже в Курляндии получили распространение винтовки с очень глубокой и острой нарезкой в форме шести-, восьми- или двенадцатилучевой звезды. Скользя по острым граням, пуля легко входила в ствол и крепко держалась в нарезах при самой большой их крутизне. Но глубокие «лучи» плохо поддавались чистке и, случалось, рассекали свинцовый снаряд в стволе. Заложить под пулю мощный заряд пороха по‑прежнему было нельзя. Чаще всего «звездчатую» нарезку получали «чинки» - известные с XVI века мелкокалиберные винтовки для охоты на птиц. От прочего длинноствольного оружия их отличал приклад, предназначенный для упора не в плечо, а в щеку.
Начиная с 1498 года мастер Гаспар Цольнер изготовлял стволы с нарезами, не сообщавшими пуле вращательного движения. Целью их введения являлось увеличение точности стрельбы за счёт устранения «шатания» пули, диаметр которой обычно был значительно меньше калибра оружия. Забить пулю плотно мешал нагар - настоящий бич старинных ружей. Если же нагар вытеснялся в нарезы, зарядить ружьё точно соответствующей по калибру пулей было проще.
Нарезы под пулю с пояском
В 1832 году генералом брауншвейгской армии Бернером была сконструирована винтовка, имевшая ствол обычного для того времени калибра 17,7 мм всего с двумя нарезами шириной 7,6 и глубиной 0,6 мм каждый. Штуцер был признан шедевром, массово производился в бельгийском городе Люттихе и состоял на вооружении многих армий, включая русскую.
Нарезка, подобная бернеровской, известна с 1725 года. Секрет же успеха штуцера заключался в пуле, отливавшейся с готовым пояском. Ее не требовалось вколачивать в нарезы молотом. Густо намазанный жиром шарик просто вкладывался в борозды и под собственным весом скользил к казне. Ружье заряжалось почти так же легко, как и гладкоствольное. Разница заключалась в необходимости вместо пластыря или скомканного бумажного патрона забивать два пыжа. Первый - для того чтобы масло не промочило заряд, второй - чтобы не выпала пуля.
Полигональная нарезка - основная альтернатива традиционной. В разное время количество граней-полигонов варьировалось от трёх до нескольких десятков, но оптимальной схемой всё-таки считается шестигранник. Сегодня полигональная нарезка используется в конструкции американо-израильского пистолета Desert Eagle. На фото - обычная полигональная нарезка (6 граней).
Нарекания вызывала лишь точность стрельбы. Как правило, «люттихи» били наравне с лучшими карабинами обычной нарезки. Но часты были «дикие» отклонения: пуля приобретала слишком сложное вращение, одновременно закручиваясь нарезами вдоль оси ствола и катясь по ним, как по желобам. Позже этот изъян был устранен введением еще двух нарезов (и пули с двумя перекрещивающимися поясками) и заменой круглой пули на цилиндроконическую.
Овальные нарезы
Среди экзотических нарезов особое место занимает изобретённая в начале XIX века английским мастером Контринером, но запатентованная Чарльзом Ланкастером лишь в 1870 году овальная сверловка. Хотя при такой сверловки производилось две нарезки, ствол оставался совершенно гладким, поскольку их края переходили в поля без уступов благодаря закруглениям; канал ствола принимал овальную форму. Результат оказывался даже лучшим, чем в случае полигональных нарезов. При выстреле пуля легко трогалась с места, получала правильное вращение, под действием перегрузки раздавалась, плотно заполняя канал ствола, и далее шла легко, с минимальным сопротивлением, что позволяло сообщить ей начальную скорость, подобающую «штуцеру-экспрессу». Оружие обладало великолепной кучностью и легко поддавалось чистке. Дополнительным преимуществом считалась возможность стрельбы из одного ствола как пулей, так и дробью.
В 1876 году одним из первых обладателей «овального» штуцера стал Николай Пржевальский. К этому моменту Ланкастер изготовил всего три двустволки с подобной сверловкой: технология изготовления ствола была очень сложной, соответствовала и цена - 1000 рублей! Но по мнению Пржевальского оружие того стоило. Штуцер, верой и правдой служивший великому путешественнику во время экспедиций в глубины Азии, имел прицел, позволяющий вести огонь на расстояние до 300 ярдов, и два ствола калибром 10,67 мм.
Полигональные нарезы
Канал ствола, сечение которого представляет собой круг с соответствующими нарезам выступами, кажется не только привычным, но и наиболее практичным: проделать сверлом круглое отверстие проще всего. Тем более странной кажется казачья винтовка-тройца тульского мастера Цыглея (1788 год), канал ствола которой имел треугольное сечение. Впрочем, опыты с треугольными пулями проводились и раньше, с 1760-х годов. Известно также, что в 1791 году в Берлине испытывалось ружье, пуля к которому должна была иметь форму куба.
Гексагональная нарезка Бучера со скруглённым углами.
Несмотря на смелость и экстравагантность замысла, он не был лишен логики. Полигональные нарезы радикально устраняли все присущие винтовкам недостатки. Пулю треугольного или квадратного сечения не требовалось плющить шомполом. Удельная мощность оружия также оказывалась выше, чем у обычного штуцера, так как и от казны к дульному срезу пуля шла столь же легко. Сорваться с нарезов она никак не могла. Кроме того, ствол практически не засвинцовывался, легко чистился и долго служил.
Препятствовали распространению оружия с полигональными нарезами в основном экономические соображения. Ковка ствола с граненым каналом стоила слишком дорого. Кроме того, снаряд в форме куба по сравнению со сферическим обладал худшими баллистическими показателями и более сложной аэродинамикой. В полете пуля быстро теряла скорость и сильно отклонялась от траектории. Несмотря на явные преимущества полигональной нарезки, добиться лучшей кучности, чем при стрельбе круглой пулей, не удавалось.
Система под пулю с пояском придумана в 1832 году генералом брауншвейгской армии Бернером. Штуцер его конструкции снискал немалую популярность и стоял на вооружении многих армий, в том числе и русской.
Проблема была решена в 1857 году английским оружейником Витвортом, причем весьма оригинальным путем: он увеличил число граней до шести. Пуля с «готовыми нарезами» (то есть шестигранного сечения) получила острый наконечник. Винтовки Витворта остались слишком дорогими для массового производства, но довольно широко использовались снайперами во время войны между северными и южными штатами, став одними из первых ружей, комплектовавшихся оптическим прицелом.
Полигональные нарезы зарекомендовали себя наилучшим образом, и уже в XIX веке для стрельбы из них начали применяться обычные пули круглого сечения. Перегрузки заставляли свинец заполнить канал ствола.
Распространению новшества воспрепятствовала высокая стоимость производства винтовок с полигональными нарезами, а также бурный прогресс оружейного дела в конце позапрошлого столетия. В этот период получило широкое распространение заряжение с казенной части, появился бездымный порох, радикально улучшилось качество ствольной стали. Эти меры позволили винтовкам с традиционными нарезами полностью вытеснить из армии гладкоствольные ружья.
Тем не менее к идее полигональных нарезов возвращаются до сих пор. Американский пистолет Desert Eagle и перспективные автоматические винтовки имеют канал ствола в форме шестигранной скрученной призмы, то есть классическую полигональную нарезку.
[источники]
https://www.popmech.ru/weapon/12022-vsemirnaya-istoriya-narezki-stvoly/
Статья «Всемирная история нарезки» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2011).
Это копия статьи, находящейся по адресу https://masterokblog.ru/?p=60257.