Что такое автоматическая пушка?

Автоматической пушкой (автоматом) называется пушка, ведущая огонь очередью без какого-либо вмешательства расчета, кроме наведения на цель. Действие всех автоматов основано на принципе использования энергии порохового заряда, которая проявляется либо в виде кинетической энергии газов, либо в кинетической энергии элементов автомата, движущихся под действием различных сил, возникающих при выстреле. Такими силами являются давление пороховых газов на дно канала ствола, давление газов на специальные детали, реакция врезания ведущего пояска при форсировании и движении по каналу. Наибольшей из этих сил является давление газов на дно канала ствола. Реакция врезания ведущего пояска в крупнокалиберных автоматах в качестве движущей силы не используется.

Все автоматы можно разделить на три класса: автоматы с использованием энергии отдачи, автоматы с отводом пороховых газов и автоматы смешанного типа.

Автоматы, действие которых основано на использовании кинетической энергии откатывающихся частей - энергии отдачи, в свою очередь, делятся на группы:

Первую группу составляют автоматы, использующие отдачу затвора при неподвижном стволе (автоматы с отдачей затвора). У таких автоматов ствол неподвижно закреплен в коробе, играющем роль ствольной коробки. Ведущим

звеном механизмов автомата служит подвижная система затвора. Затвор отбрасывается назад давлением пороховых газов на дно гильзы. При этом затвор извлекает из каморы ствола стреляную гильзу и сжимает возвратную пружину, аккумулируя таким образом энергию для возвращения затвора в исходное положение.

При движении затвора вперед происходит досылка очередного патрона в камору ствола. Подающий механизм таких автоматов приводится в действие либо от затвора, либо от постороннего источника энергии (например, пружина при магазинном питании).

Автоматы с отдачей затвора имеют свободный (инерциальный) затвор. Собственно запирание затвора в данном случае отсутствует. Затвор удерживается в крайнем переднем положении только усилием предварительного поджатия возвратной пружины.

Движение затвора начинается в тот момент, когда сила давления пороховых газов на дно гильзы становится равной сумме сил сопротивления, приложенных к затвору, то есть затвор начинает движение (вместе с этим и начинается экстракция гильзы) в тот момент, когда в стволе имеется еще очень высокое давление. В связи с этим возникает опасность разрыва гильзы. Разрыв гильзы действительно является задержкой, характерной для автоматов со свободным затвором. Во избежании разрыва гильзы требуется замедлить движение затвора на начальном участке, что достигается обычно увеличением массы затвора.

Автоматы со свободными затворами поэтому обладают значительно более тяжелыми затворами по сравнению с автоматами других типов.

Будучи наиболее простыми по конструкции, они в то же время создают и наиболее трудные условия экстракции.

Такой тип автомата применялся только для малокалиберных пушек. По этому типу построены автоматы 20-мм пушки Виккерса, 20-мм пушки Эрликон.

Вторую группу составляют автоматы, использующие отдачу ствола и затвора при длинном откате ствола (автоматы с длинным откатом ствола).

В автоматах с длинным откатом ствола ведущим звеном является ствол и сцепленный с ним затвор.

Схема действия механизмов такого автомата сводится к следующему.

После выстрела ствол вместе с затвором откатывается на полную длину отката, превышающую длину патрона. В крайнем заднем положении затвор после расцепления со стволом, то есть после отпирания, задерживается на шептале, а ствол накатывается без задержки. Затвор, оставаясь на месте, удерживает стреляную гильзу. При накате ствола происходит экстракция стреляной гильзы. Ствол в конце наката с помощью специального механизма освобождает затвор, который, накатываясь, досылает очередной патрон в камору, в конце наката происходит запирание канала ствола и выстрел.

На этом принципе построены автоматы 37-мм пушки Круппа и 40-мм пушки Армстронг-Виккерс.

Третью группу составляют автоматы с коротким откатом ствола. В отличие от автоматов предыдущей группы, у автоматов с коротким откатом ствола расцепление затвора со стволом происходит задолго до прихода затвора в крайнее заднее положение. Длина отката затвора (при продольно скользящем затворе) или досылателя (при клиновом или качающемся затворе) у таких автоматов больше длины отката ствола, и должна быть всегда несколько больше длины патрона.

После отпирания затвор продолжает движение, экстрагирует гильзу, а при накате досылает очередной патрон в камору и производит запирание.

Автоматы с коротким откатом ствола имеют несколько схем взаимодействия ствола с затвором.

1-я схема - с независимым движением ствола и затвора после расцепления и работы ускорительного механизма. С указанного момента ствол и затвор самостоятельно, не будучи друг с другом связаны, откатываются и сразу же по окончании отката накатываются. Сцепление ствола с затвором осуществляется в переднем положении. По этой схеме построен 37-мм автомат Flak 18 (4-К).

2-я схема с последовательным накатом ствола и затвора. После расцепления ствола с затвором и работы ускорительного механизма ствол и затвор откатываются независимо друг от друга, но затвор в крайнем заднем положении останавливается и удерживается на шептале до окончания наката ствола. После этого происходит накат затвора и досылка очередного патрона.

По этой схеме построены 37-мм автомат Кольт-Браунинга и все автоматы НС (Нудельмана-Сура-нова).

3-я схема - с постоянной кинематической связью ствола и затвора. Обычно это достигается применением реечно-редукторно-го ускорительного механизма, осуществляющего постоянную связь ствола с затвором и работающего как при откате, так и при накате. По этой схеме построен автомат 37-мм пушки АКТ (Автомат Кондакова-Толочкова).

4-я схема - с задержкой ствола в крайнем заднем или некотором промежуточном положении при накате. После расцепления и работы ускорительного механизма ствол и затвор откатываются независимо друг от друга и, достигнув крайнего заднего положения, меняют направление движения на обратное. Обычно ствол останавливается в положении недо-ката и возобновляет свое движение только при подходе к нему затвора, осуществляющего досылку очередного патрона. Запирание происходит в процессе совместного наката ствола и затвора. По этой схеме построен 20-мм автомат Flak 30.

5-я схема - с затвором, имеющим перемещение (при открывании и закрывании), не совпадающее с направлением движения ствола (клиновые и качающиеся затворы). Отпирание и открывание затвора происходит во время отката ствола, а закрывание и запирание либо после наката ствола и досылки очередного патрона (как это имеет место в отечественных автоматах 61-К и 72-К), либо во время наката ствола, когда производится и очередная подача патрона досылателем (как это осуществляется в 20-мм и 23-мм автоматах Мадсена).

Для первых четырех схем общими являются следующие особенности:

1) применение продольно скользящего затвора, который следует считать для них наиболее приемлемым;

2) наличие ускорительного механизма, осуществляющего передачу движения от ствола к затвору;

3) отсутствие специального механизма для досылки патронов, роль которого выполняет продольно скользящий затвор.

5-я схема требует наличия досылателя, то есть специального механизма, осуществляющего досылку очередного патрона.

Автоматы, действие которых основано на энергии пороховых газов, отводимых из канала ствола.

В крупнокалиберных автоматах получили распространение две схемы.

1 -я схема - с подвижным коробом автомата при наличии жесткого крепления ствола в коробе. Действие механизмов такого автомата происходит следующим образом. Через отверстие в стенке ствола пороховые газы поступают в полость, называемую газовой камерой.

Пороховые газы могут попасть в газовую камору только после того, как снаряд, двигаясь по каналу, пройдет газоотводное отверстие, вследствие чего начало работы механизма автоматики запаздывает по сравнению с началом выстрела. В газовой каморе помещается подвижный поршень, с которым соединен шток. Под действием газов поршень со штофом приходит в движение, производит отпирание ствола, а в дальнейшем отбрасывание затвора от ствола, сжимая при этом возвратную пружину затвора и экстрагируя стреляную гильзу. Под действием возвратной пружины, сразу же по окончании отката, затвор и шток возвращаются в переднее положение, производя досылку очередного патрона, запирание канала ствола и выстрел.

Давление пороховых газов на дно канала ствола вызывает отдачу. При закрепленном в коробе автомата стволе для уменьшения силы отдачи приходится давать возможность всему автомату перемещаться по люльке или в установке, передавая импульс силы давления на дно канала через противооткатные устройства или амортизатор на неподвижное основание.

Последнее обстоятельство вызывает осложнение вопроса непрерывного питания автомата патронами и приводит к взаимному влиянию движения всего автомата на действие механизмов автоматики. На этой схеме построены отечественные авиационные автоматы ВЯ-23, Б-20 и ШВАК.

2-я схема - с неподвижным коробом-люлькой при наличии подвижного ствола в люльке.

Действие механизмов автомата, построенного по такой схеме, в значительной степени напоминает действие механизмов автомата с коротким откатом ствола. Роль ускорительного механизма в этом случае играет газовое устройство, отбрасывающее затвор на расстояние, достаточное для того, чтобы произвести перезаряжание. Непрерывное питание автомата патронами в этой схеме достигается проще, так как стол подачи является неподвижным. Темп стрельбы подобных автоматов обычно меньше, чем у автоматов, построенных по первой схеме. По второй схеме выполнены 25-мм и 37-мм автоматы Гочкиса.

Движение поршня при рабочем ходе в автоматах с отводом пороховых газов происходит только назад. Движение поршня вперед (при рабочем ходе) или в сторону, как это происходит в пулемете Кольта, вызывает значительное усложнение передачи движения затвору и, будучи неоправданным и нерациональным, в крупнокалиберных автоматах распространения совершенно не получило.

Автоматы рассматриваемого класса обычно имеют газовые каморы закрытого типа, у которых поршень при своем движении не выходит за пределы газовой каморы.

На конструкцию газоотводного узла большое влияние оказывает также величина длины хода поршня со штоком. Различают два типа газоотводных узлов:

1) с длинным ходом штока, когда движение штока совершается на полную длину отката затвора, то есть шток всегда остается связанным с затвором;

2) с коротким ходом штока, когда движение штока с поршнем совершается на небольшой длине, достаточной для отпирания, после чего шток, толкнув затвор и передав ему движение, возвращается в переднее положение, а затвор совершает цикл своего движения независимо от штока.

Первый тип газоотводного узла осуществлен в автомате ШВАК. Автоматы ВЯ-23 и Б-20 имеют газовый узел 2-го типа.

Газоотводное устройство автоматов различают также по способу регулировки импульса отводимых газов:

1) изменением площади сечения газоотводных отверстий;

2) изменением объема внутренней полости газовой каморы;

3) выпуском части газов из каморы наружу через регулирующий кран.

Автоматы смешанного типа.

К автоматам смешанного типа относят автоматы, действие которых построено на принципе одновременного использования как кинетической энергии откатывающихся частей, так и энергии пороховых газов, отводимых из канала ствола. К числу таких автоматов относится: 50-мм зенитный автомат Flak 41, 37-мм зенитный автомат Flak 43 и 30-мм автомат МК-103.»

Общей чертой для всех этих автоматов является то, что они устроены так же, как и автоматы второй схемы с отводом пороховых газов. Различие состоит только в том, что перемещение (подача) патронов производится за счет кинетической энергии откатывающегося ствола.

Все остальные операции цикла перезаряжания и выстрела осуществляются за счет энергии пороховых газов, отводимых через боковой канал в стволе.

В первых двух автоматах общим является использование принципа выката подвижной системы с целью уменьшения силы отдачи при выстреле и увеличения темпа стрельбы.

Другим примером автомата смешанного типа может служить 20-мм автомат Испано-Сюиза с ленточным питанием. В этой пушке основным источником энергии для движения затвора служит отдача затвора, отпирание затвора производится с помощью отвода газов, а подача патронов осуществляется за счет энергии отдачи всего автомата.