Статьи

БОЛЬШОЕ ПЛЕЧО. ОТ БЬЁРГАМА ДО КАЛАШНИКОВА.

Предисловие

В своих воспоминаниях Михаил Тимофеевич Калашников упоминал о том, что на идею создания компактного узла запирания с поворотным затвором его вдохновила конструкция самозарядной винтовки Джона Гаранда (John Garand) М1. Считается, что Михаил Тимофеевич творчески переработал схему запирания Гаранда, в результате чего на свет появился столь узнаваемый сегодня узел запирания автоматов типа АК. В узле запирания Калашникова, величина радиуса (плеча) на котором фигурный паз затворной рамы взаимодействует с ведущим выступом затвора больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры (выступы) затвора, что положительно сказывается на надёжности работы узла запирания в неблагоприятных условиях (см., например, статью Р.Н. Чумака «Казалось бы мелочи (О механизмах запирания 7,62-мм автоматов А.А. Булкина и М.Т. Калашникова», журнал «Калашников» №3, 2010 г.).

Схема поворотного затвора с большим плечом рычага запирания доказала свою жизнеспособность на самозарядной винтовке Гаранда М1 и обрела славу на автоматическом оружии конструкции Калашникова.

В определённый момент мне захотелось разобраться, а была ли где-либо применена схема запирания с большим плечом рычага до Джона Гаранда, и в какой степени именно его можно считать родоначальник этого удачного технического решения. Оказалось, что была…

Выводы о степени родства представленных ниже технических решений с конструкциями Гаранда и Калашникова я предоставляю тебе, дорогой читатель. Я для себя выводы сделал.

Поскольку меня в большей степени интересовала тайна рождения затвора АК, позволю себе предположить, что Михаил Тимофеевич Калашников на Щуровском полигоне мог ознакомиться не только с конструкцией винтовки Джона Гаранда М1, но и с карабином Winchester Carbine M1. Списка оружейной коллекции Щуровского полигона на момент предшествующий рождению АК, к сожалению, нигде не нашёл… Так что простите, немного пофантазирую.

Ещё хотелось бы добавить, что я не верю, что отечественные конструкторы не умели работать с патентной информацией и что свежие зарубежные технические решения не доводились до сведения специалистов.

Начну рассмотрение с самого раннего (корневого) из обнаруженных мной технического решений относящихся к конструкции автоматического стрелкового оружия имеющего поворотный затвор с большим плечом рычага…

Норвежский след

В апреле 1911 года норвежский изобретатель Нильс Бьёргам (Nils Bjorgum) получил патент Великобритании №6980 (конвенционный приоритет от 20.03.1909 г.) на конструкцию автоматического огнестрельного оружия. Оружие имело автоматику с коротким ходом ствола и затвор с поворотной личинкой. Личинка затвора имела три боевых упора и ведущий выступ имеющий возможность взаимодействия с фигурным пазом короба. Величина радиуса, на котором ведущий выступ личинки затвора взаимодействует с поверхностью фигурного паза короба больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры, таким образом имеем большое плечо рычага при запирании и отпирании затвора. Отмечу, что ведущий выступ личинки затвора и фигурный паз короба взаимодействуют по плоскостям.

Рис.1. Иллюстрации к патенту Великобритании №6980
Рис.2. Иллюстрации к патенту Великобритании №6980

В ноябре 1911 года Нильс Бьёргам (Nils Bjorgum) получил патент США на изобретение №1007911 (приоритет от 22.08.1910 г.) на конструкцию автоматического огнестрельного оружия. Данная конструкция являлась развитием базовых технических решений изложенных Бьёргамом в патенте Великобритании №6980. Как видно из иллюстраций к патенту, предложенное оружие может, в частности, представлять из себя пулемёт с питанием из металлической звеньевой ленты, коротким ходом ствола и затвором с поворотной личинкой. Пулемёт также был снабжён двуплечим рычагом – акселератором установленным на затворе. На личинке затвора выполнены боевые упоры и ведущий выступ имеющий возможность взаимодействия с фигурным пазом выполненным в коробе. Величина радиуса, на котором ведущий выступ личинки затвора взаимодействует с поверхностью фигурного паза короба больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры, таким образом имеем большое плечо рычага при запирании и отпирании затвора. Ведущий выступ личинки затвора и фигурный паз короба взаимодействуют по плоскостям. По той степени проработки, которая видна из иллюстраций к патенту, предполагаю, что данный пулемёт должен был существовать в «живом» виде. Надеюсь, на родине изобретателя этот пулемёт известен специалистам и может какой-нибудь добрый человек, владеющий информацией, найдёт возможность поделиться ею со мной.

Рис.3. Иллюстрации к патенту США №1007911
Рис.4. Иллюстрации к патенту США №1007911
Рис.5. Иллюстрации к патенту США №1007911
Рис.6. Иллюстрации к патенту США №1007911

Развитие идеи

В марте 1915 года швейцарец Ханс Стамм (Hans Stamm) получил патент США на изобретение №1132044 (конвенционный приоритет от 07.11.1913 г.) на конструкцию самозарядного огнестрельного оружия. Оружие представляет собой самозарядную винтовку с автоматикой на основе отдачи ствола и поворотным затвором. У предложенного образца величина отхода ствола при отдаче занимает промежуточное положение между системами с коротким ходом и с длинным ходом. На поворотном затворе выполнены пара симметричных боевых упоров и ведущий выступ. Ведущий выступ имеет возможность взаимодействия с фигурным пазом короба. Фигурный паз имеет очертание параллелограмма. Величина радиуса, на котором ведущий выступ личинки затвора взаимодействует с поверхностью фигурного паза короба больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры, таким образом имеем большое плечо рычага при запирании и отпирании затвора.

Рис.7. Иллюстрации к патенту США №1132044
Рис.8. Иллюстрации к патенту США №1132044
Рис.9. Иллюстрации к патенту США №1132044
Рис.10. Иллюстрации к патенту США №1132044
Рис.11. Иллюстрации к патенту США №1132044

В июне 1920 года американец Исаак Льюис (Isaac Lewis) получил патент США на изобретение №1344911 (конвенционный приоритет от 27.03.1914 г.) на конструкцию запирающего механизма огнестрельного оружия. Оружие представляло собой оригинальную самозарядную винтовку с газоотводной автоматикой и поворотным запирающим элементом расположенным в задней части затвора. Запирающий элемент имеет пять расположенных радиально боевых упоров и ведущий выступ, имеющий возможность взаимодействия с фигурным пазом кулачка, связанного со штоком газового поршня. Величина радиуса, на котором ведущий выступ личинки затвора взаимодействует с поверхностью фигурного паза кулачка, больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры, таким образом имеем большое плечо рычага при запирании и отпирании затвора.

Рис.12. Иллюстрации к патенту США №1344911

В ноябре 1920 года Нильс Бьёргам (Nils Bjorgum) получил патент США на изобретение №1360873 (приоритет от 04.02.1919 г.) на конструкцию автоматического ручного оружия. Оружие представляло собой оригинальную самозарядного винтовку с автоматическим предохранителем, автоматикой на основе короткого хода ствола и поворотной личинкой затвора. Винтовка также была оснащена двуплечим рычагом – акселератором установленным на затворе. В узле запирания Бьёргам остался верен своей конструкции десятилетней давности.

Рис.13. Иллюстрации к патенту США №1360873
Рис.14. Иллюстрации к патенту США №1360873
Рис.15. Иллюстрации к патенту США №1360873
Рис.16. Иллюстрации к патенту США №1360873

В декабре 1932 года Джон Гаранд (John Garand) получил патент США на изобретение №1892141 (приоритет от 21.04.1930 г.) на конструкцию самозарядного оружия в котором без труда узнаётся Garand M1.

Рис.17. Иллюстрации к патенту США №1892141

Рис.18. Иллюстрации к патенту США №1892141
Рис.19. Иллюстрации к патенту США №1892141
Рис.20. Иллюстрации к патенту США №1892141
Рис.21. Иллюстрации к патенту США №1892141
Рис.22. Иллюстрации к патенту США №1892141

Самозарядная винтовка Гаранда имела автоматику с длинным ходом газового поршня, со штоком которого была связана тяга на конце которой был выполнен фигурный паз и смонтирована рукоятка. На поворотном затворе выполнены боевые упоры и ведущий выступ имеющий возможность взаимодействия с фигурным пазом тяги. Величина радиуса, на котором ведущий выступ затвора взаимодействует с поверхностью фигурного паза тяги больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры, таким образом имеем большое плечо рычага при запирании и отпирании затвора. Ведущий выступ затвора и фигурный паз тяги взаимодействуют по плоскостям.

Стоит отметить, что в системе Гаранда ведущим звеном автоматики является газовый поршень с тягой, в отличие от системы Калашникова, где ведущим звеном автоматики является массивная затворная рама объединённая с газовым поршнем. Таким образом, имею подозрения, что запаса кинетической энергии необходимого для надёжного функционирования в затруднённых условиях у системы Гаранда было меньше, чем у системы Калашникова, да и место отбора пороховых газов для функционирования автоматики в системе Гаранда также было неоптимальным.

В сентябре 1943 года Джон Педерсен (John Pedersen) получил патент США на изобретение №2330737 (приоритет от 29.07.1939 г.) на конструкцию механизма оружия, а в декабре 1944 года получил патент США на изобретение №2364548 (приоритет от 29.07.1939 г.) на конструкцию затворного механизма оружия. Данные технические решения были реализованы в самозарядных винтовках Pedersen GX и GY.

Рис.23. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.24. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.25. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.26. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.27. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.28. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.29. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.30. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.31. Иллюстрации к патенту США №2330737
Рис.32. Иллюстрации к патенту США №2330737

В отличие от затвора Гаранда, Педерсен сделал тело затвора составным, что, возможно, помогло обойти патент Гаранда и сделало затвор немного технологичнее. Самозарядная винтовка Педерсена имела автоматику с длинным ходом газового поршня, со штоком которого была связана тяга на конце которой был выполнен фигурный паз и смонтирована рукоятка. В отличие от системы Гаранда, где шток с поршнем и тяга выполнены в виде одной детали, в системе Педерсена шток с поршнем были отдельной деталью закреплённой на тяге с помощью резьбового соединения. На поворотной личинке затвора выполнены боевые упоры и ведущий выступ имеющий возможность взаимодействия с фигурным пазом тяги. Величина радиуса, на котором ведущий выступ личинки затвора взаимодействует с поверхностью фигурного паза тяги, больше величины радиуса на котором расположены боевые упоры, таким образом имеем большое плечо рычага при запирании и отпирании затвора. Ведущий выступ личинки затвора и фигурный паз тяги взаимодействуют по плоскостям.

Также, как и в системе Гаранда, у Педерсена ведущим звеном автоматики является газовый поршень с тягой, что приводит к аналогичным проблемам с надёжностью функционирования автоматики в затруднённых условиях.

Путь к Carbine M1

В 1938 году Начальник сухопутных сил США выступил с предложением к Департаменту Артиллерии о разработке «легкой винтовки» или карабина, хотя формально требование для этого типа оружия было окончательно сформулировано только к 1940 году. Это привело в 1941 году к соревнованию между крупнейшими американскими компаниями – производителями огнестрельного оружия и конструкторами.

Фирма Винчестер сначала не представила конструкцию карабина под эти требования, поскольку была занята развитием своей модели .30-06 Винчестер M2. Винтовку разработал конструктор Джонатан «Эд» Браунинг (Jonathan E. Browning), брат известного конструктора огнестрельного оружия Джона Браунинга (см., например, описание к патентам США на изобретение №2196852, №2211405 и №2252754 с приоритетами 1937 – 1938 годов). Характерными чертами винтовки был запирающий механизм с перекосом затвора, газоотводной автоматикой и длинным ходом кольцевого газового поршня. Задняя часть затвора была связана качающейся серьгой с тягой, связанной со штоком газового поршня.

Рис.33. Иллюстрации к патенту США №2196852
Рис.34. Иллюстрации к патенту США №219685
Рис.35. Иллюстрации к патенту США №2211405
Рис.36. Иллюстрации к патенту США №2252754

Спустя несколько месяцев после смерти Эда Браунинга в мае 1939 года, Винчестер нанял Дэвида Маршалла Вильямса (David Marsh Williams), который начал работу над газоотводным узлом с коротким ходом газового поршня, отбывая при этом тюремный срок в исправительной трудовой колонии Северной Каролины. После освобождения Вильямса, Винчестер нанял его на основании рекомендаций лидеров отрасли огнестрельного оружия и надеялся, что Вильямс будет в состоянии закончить различные проекты, оставленные незаконченными Эдом Браунингом, включая винтовку Винчестера .30-06 M2. Вильямс включил свой газовый двигатель автоматики с коротким ходом поршня в существующую конструкцию Винчестер M2 (см., например, патент США на изобретение №2346954 с приоритетом от 26.10.1940 г.).

Рис.37. Иллюстрации к патенту США №2346954
Рис.38. Иллюстрации к патенту США №2346954
Рис.39. Иллюстрации к патенту США №2346954

Испытания винтовки в 1940 году, проведенные Корпусом морской пехоты, выявили неудовлетворительную надёжность из-за чувствительности запирающего механизма с перекосом затвора к засорителям (песку). В результате винтовка была перепроектирована и обзавелась поворотным затвором типа Гаранда М1 с ведущим выступом, сохранив поршень Вильямса с коротким ходом. К маю 1941 года Вильямс облегчил прототип винтовки M2 примерно с 9,5 фунтов (4,3 кг) до 7,5 фунтам (3,4 кг).

Департамент Артиллерии нашел неудовлетворительным первую серию прототипов карабинов представленных оружейными компаниями и некоторыми независимыми конструкторами. Винчестер связался с Департаментом Артиллерии, чтобы предложить на испытания усовершенствованную винтовку дизайна M2. Майор артиллерии Рене Стюдле высказал пожелание, чтобы дизайн винтовки мог быть сокращен до карабина, который весил бы примерно 4.5 — 4,75 фунта (2.0-2.2 кг) и потребовал прототип как можно скорее. Первая модель была разработана в Винчестере за 13 дней Вильямом К. Роемером (William Roemer), Фредериком Хаместоном (Frederick Humeston) и тремя другими инженерами Винчестера под наблюдением Эдвина Пагсли (Edwin Pugsley), и была по существу последней версией Вильямса .30-06 M2, приспособленного для использования патронов .30 SL. Этот лоскутный прототип был создан, используя технические решения винтовки Винчестера M1905 и модифицированной затворной группы типа Гаранд М1. Прототип заслужил самые лестные отзывы армейских испытателей.

Рис.40. Взрыв – схема карабина Carbine M1

После начального тестирования армии в августе 1941 года, коллектив дизайнеров Винчестера не прекращал работу по созданию более совершенной версии карабина. Вильямс также участвовал в создании этого прототипа. Второй прототип успешно прошёл испытания в конкурсе в сентябре 1941 года оставив за бортом всех конкурентов, и победа изделия Винчестера была озвучена в следующем месяце. Стандарт оружия под наименованием Карабин M1 была принят 22 октября 1941.

В 1943 году Фредерик Хаместон (Frederick Humeston), получил патент США на изобретение №2308283 (приоритет от 22.09.1941 г.) на конструкцию автоматического оружия, а в 1944 году – патент США на изобретение №2350460 (приоритет от 04.12.1941 г.) на конструкцию выбрасывателя самозарядного оружия.

Рис.41. Иллюстрации к патенту США №2308283
Рис.42. Иллюстрации к патенту США №2308283
Рис.43. Иллюстрации к патенту США №2308283
Рис.44. Иллюстрации к патенту США №2308283
Рис.45. Иллюстрации к патенту США №2350460
Рис.46. Иллюстрации к патенту США №2350460

Как нетрудно заметить, в отличие от конструкций Гаранда и Педерсена, ведущим звеном автоматики в изделии Хаместона была расположенная под стволом в полости цевья массивная «затворная рама» с тягой на которой был выполнен фигурный паз для взаимодействия с ведущим выступом поворотного затвора. «Затворная рама» имеет возможность продольного перемещения по направляющим ствола и приводится в движение поршнем с коротким ходом (газовый двигатель Вильямса). Массивная «затворная рама» серьёзно повысила надёжность работы оружия в затруднённых условиях.

В августе 1944 года Дэвид Вильямс (David Williams) получил патент США на изобретение №2355769 (приоритет от 13.02.1942 г.) на конструкцию выбрасывателя, а в июле 1946 года получил патент США на изобретение №2404555 (приоритет от 24.06.1944 г.) на конструкцию огнестрельного оружия с поворотным затвором. Как видно из иллюстраций к патенту, технические решения относятся к улучшению конструкции карабина Carbine M1.

Рис.47. Иллюстрации к патенту США №2355769
Рис.48. Иллюстрации к патенту США №2355769
Рис.49. Иллюстрации к патенту США №2404555
Рис.50. Иллюстрации к патенту США №2404555

В сети Интернет есть фотографии как минимум двух вариантов конструктивного выполнения затворов Carbine М1. На одном варианте цилиндрическое тело затвора имеет выборку (как в патенте Хаместона), на другом – нет (как в патенте Вильямса).

Фото 1. Затвор карабина Carbine M1 (без выборки)
Фото 2. Затвор карабина Carbine M1 (с выборкой)

В 1973 главный технический редактор NRA связался с Эдвином Пагсли (Edwin Pugsley) для «последнего технического завещания» по истории карабина M1 незадолго до его смерти 19 ноября 1975. По словам Пагсли, «карабин М1 не был создан одним человеком», но был результатом усилия команды включая Вильяма Роемера (William Roemer), Дэвида Марша Вильямса (David Marsh Williams), Фредерика Хаместона (Frederick Humeston), Клиффорда Уорнера (Clifford Warner), по крайней мере трех других инженеров фирмы Винчестер, и самого Пагсли. Идеи были взяты из усовершенствованной винтовки Винчестер M2 (газоотводный механизм Уильямса), винтовки Винчестер М1905 (ударно-спусковой механизм), M1 Гаранд (конфигурация приклада и ложи, затворная группа и принцип её функционирования), и ружья из коллекции Пагсли (запирающий крюк и принцип сборки/разборки группы ствола).

Из изложенного в данном разделе следует, что, как живые образцы карабинов Carbine M1, так и технические решения по патентам США на изобретения №2308283 и №2350460, за авторством Фредерика Хаместона, выданные в 1943 и 1944 годах соответственно, вполне могли оказать влияние на конструкцию Михаила Тимофеевича Калашникова, особенно с учётом того, что свой первый образец с характерной конструкцией затвора он создал лишь в 1944 году (см. стр. 39 книги С.Б. Монетчикова «История русского автомата», Санкт-Петербург, издательство «Атлант», 2005 г.). Я лично считаю конструктивное выполнение затворной группы Carbine M1 прямым предком затворной группы М.Т. Калашникова.

Заключение

Из всего вышеизложенного следует, что, как минимум, с начала ХХ века идея использования в автоматическом огнестрельном оружии поворотного затвора с большим плечом имела вполне осязаемые воплощения благодаря таким изобретателям и конструкторам как Нильс Бьёргам, Ханс Стамм и Исаак Льюис, а к концу 40-х годов практически достигла своего совершенства благодаря, в частности, Джону Гаранду, Джону Педерсену, конструкторам фирмы Winchester и Михаилу Тимофеевичу Калашникову…

P.S. Спасибо английской версии Википедии за текст по истории рождения Carbine M1. Надеюсь, что перевёл не сильно искажая факты!

Автор статьи: Кретов Николай Борисович. При использовании материалов сайта ссылка на источник обязательна.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *