"если правда оно, ну хотя бы на треть, остается одно..."
прислюнить эту идею к пушке в частности танковой
кто что думает?
в копилке скан статьи в PDF, там картинки побольше
=================================
РУЖЬЁ 5'2006
Ян Томпсон Подача, отдача и фирма RTI
Похоже, что отдача в том или ином виде существует с начала времен, - ей больше лет, чем зубной боли, налогам, продаже товаров по телевизору, наращиванию ногтей на пальцах ног и другим побочным эффектам цивилизации. Однако не исключено, что свет в конце туннеля уже забрезжил, и речь не о снижении налогов или запрете телерекламы (это, увы, невозможно), а о полной победе над эффектом отдачи оружия.
Одна австралийская фирма недавно получила патент на способ контроля отдачи оружия всех типов, равно как и силовых инструментов, кузнечных молотов, пистолетов для забивания гвоздей и всего остального, у чего может быть отдача. На сегодняшней стадии проекта представители фирмы хранят молчание относительно деталей, но не так давно они провели ряд весьма убедительных демонстраций прототипа оружия, основанного на самой обычной затворной группе М98 и не менее обычном патроне .308 Win.
Полное название фирмы - «Международные безотдачные технологии» ( Recoilless Technologies International Corp Ltd, Official Website of RTI http://www.rticl.com ). Она располагается в Мельбурне, и ее лозунг (без всякой тени скромности и сомнения) звучит как «Окончание поисков Священного Грааля в области технологии стрелкового оружия». Это смелое утверждение, и мы с вице-президентом австралийской стрелковой ассоциации господином Билом Шелтоном пришли на презентацию фирмы, чтобы воочию убедиться, насколько дела соответствуют громким заявлениям.
Но сначала предоставим слово баллисту. Отдача - это сила, которую испытывает на себе каждый стрелок. На самом деле отдача и дульный звук при выстреле и есть те главные признаки, которые говорят о том, что выстрел имел место. С тех пор, как Исаак Ньютон играл в яблочном саду своего отца, мы убеждены не только в том, что по крайней мере половина наших пуль падает на землю, но и в том, что если пуля вылетает из оружия в одном направлении, само это оружие будет двигаться в противоположном направлении с импульсом (количеством движения), равным импульсу пули. Понятно, что движение отдачи распространяется не только на само оружие, но и на то, на чем оно установлено, включая, естественно, и самого стрелка. Мы можем переживать по этому поводу столько, сколько захотим, но явления остаются такими, каковы они есть на самом деле, и ничего с этим не поделать. Но вполне возможно, что RTI уже удалось опровергнуть казавшиеся непреложными истины и найти исключение из законов природы.
Когда оружие стреляет, импульсы оружия и его снаряда равны по величине, но противоположны по направлению. Можно предположить, что существует метод, позволяющий обеспечить такое взаимодействие этих сил, при котором они будут взаимно гасить друг друга, и очень многие изобретатели пытались достичь такого эффекта на практике. У некоторых, хотя и не у многих, это даже получалось, хотя действие их устройств было малоэффективным или сопровождалось нежелательными побочными эффектами.
Около 500 лет тому назад великий Леонардо да Винчи предложил оружие без отдачи, состоящее из двух одинаковых стволов, смотрящих в противоположных направлениях и контактирующих казенными частями. Если выстрелить строго одновременно из обоих орудий, их суммарная отдача будет равна нулю, а сами оружия и лафет останутся неподвижны. Все это было не более чем интересным умозрительным опытом, но не более того. На практике же одно из орудий будет все время бить по своим, помимо этого, невозможно полностью синхронизировать выстрелы из обоих стволов. Так или иначе, в дань уважения к первым инженерным усилиям в данной области, пушки Леонардо стали частью логотипа фирмы RTI.
Типичное современное безоткатное орудие, предназначенное для борьбы с бронетехникой противника, по сути представляет собой пушку-ракету, которая использует ракетный эффект открытого казенника для уравновешивания действующей на ствол отдачи. Этот принцип позволяет с плеча выпустить 2,5кг снаряд со скоростью около 300 метров в секунду. Попробуйте сделать такое с обычным оружием, и посмотрим, как далеко вы улетите! Но побочный эффект состоит в том, что выброс газов убивает незащищенного человека на расстоянии до 5 метров и способен доставить вам кучу неприятностей даже на большем удалении.
Хотя отдача обычно воспринимается, как нечто очень мощное, на самом деле она несет в себе едва ли один процент энергии, заключенной в патроне. Более того, огнестрельное оружие само по себе малоэффективно в смысле преобразования энергии: только 25% идет на разгон снаряда, а остальное пропадает зря. Теоретически какая-то часть этой пропадающей без дела энергии может быть потрачена на приведение в действие системы активного подавления отдачи, и это как раз то, к чему стремились все авторы безоткатных систем. RTI, похоже, пошла совершенно другим путем и заставила работать часть энергии, идущую на разгон снаряда.
Импульс или количество движения - это физическая величина, которая возникает, как только любая сила будет приложена к чему-то в течение хоть какого-то промежутка времени. В случае с оружием, когда оружие прикладывает силу энергии заряда для выброса снаряда, точно такая же сила прикладывается и к самому оружию в противоположном направлении; эта сила смещает оружие назад и ощущается стрелком, как сила отдачи.
Если внимательно посчитать все, что движется по стволу вперед, то есть учесть вес самой пули, пыжа или поддона (если они есть), а также массу пороховых газов, можно легко и довольно точно рассчитать силу отдачи.
Сегодня зта винтовка смещается назад всего на несколько миллиметров без всякого подброса дульной части. Спроектированное фирмой RII устройство работает именно так, как и было заявлено.
Так выглядят основные части оружия оез отдачи в собранном и заряженном состоянии.
Прототип оружия RTI на испытательном стенде.
Внизу: Система в работе. Смещение при отдаче составляет всего 1-2 мм.
Например, если ваша винтовка разгоняет пулю весом 10 граммов до скорости 950 метров в секунду и использует для этого 3 грамма пороха, то общий импульс будет равен (10+3)/1000 х 950 = 12,4 не. Обратный импульс - отдача оружия -также будет равен 12,4 не, но будет направлен в противоположном направлении - в плечо или руку стрелка.
Стрелок в свою очередь весит в 10 000 раз больше, чем пуля, так что скорости между ними также должны распределяться в пропорции 1:10 000, то есть в нашем случае стрелок может приобрести скорость, равную 0,095 м/с. Если оружие весит 3,1 кг, то скорость его отдачи в этом случае составит 4,1 м/с, а энергия - 25 Дж. В старых единицах измерения, которые все еще в ходу в оружейных кругах, энергия отдачи будет равна 18 фунто/футов. В современной армии такую отдачу принято считать умеренной и приемлемой для массового оружия. Если энергия отдачи какого-нибудь большого специального оружия достигает 30 фунто/футов, то это накладывает ограничение на количество выстрелов, которое стрелок может сделать за один день. При энергии отдачи более 60 фунто/футов оружие запрещается к использованию, так как стрельба из него неминуемо грозит повреждениями головного мозга и глаз. Не будет ошибкой утверждение, что именно сила отдачи ограничивает мощность армейского стрелкового оружия, как, впрочем, и крупнокалиберных систем тоже. Математически все выглядит довольно просто, но если вы хотите узнать больше по этому вопросу, обратитесь к книге (название и автора которой я опускаю из скромности), реклама которой периодически появляется на «желтых» страницах нашего журнала.
Настоящие трудности с оценкой отдачи начинаются, когда мы принимаем во внимание мнение стрелка. Мы, люди, устроены очень сложно, и в отличие от простейших приспособлений, регистрирующих силу отдачи, одновременно можем реагировать на несколько раздражителей. На самом деле очень трудно бывает подчас определить, как же мы реагируем (или не реагируем) на то или иное событие. Надо держать в голове и тот факт, что стрелок помимо силы отдачи реагирует также и на звук выстрела. Когда этот звук очень резок, можно подумать, что отдача также очень сильная вне зависимости от того, правда это или нет. Точно так же отдачу может субъективно усиливать плохо подогнанный приклад; все-таки мы, люди, слишком сложные создания.
Вернемся, однако, к нашим баранам - фирме RTI и устроенной ими демонстрации своего изобретения. Вначале нам прочитали краткую лекцию об отдаче, оружии и связанных с этим предметах, обратив особое внимание на старинную конверсию Кольта 1911А1 под патрон .22 LR для тренировочного использования. Первоначально отдачи патрона не хватало для надежного функционирования автоматики мощного пистолета и ответом на вопрос стало использование в стволе .22 калибра плавающего патронника. Поскольку между патронником и стволом оставался небольшой зазор, давление газов на передний срез патронника увеличивало импульс отката подвижных частей автоматики, позволяя при помощи маленького патрона приводить в движение массивный кожух-затвор. По всей видимости, именно с этой идеи и был начат творческий поиск, который ведут сегодня инженеры фирмы RTI в направлении решения проблемы отдачи.
Но сколько можно говорить, может быть, пора перейти к делу?
Испытательное оружие, которое мы увидели, было сделано на базе затворной группы М98, несущей сильно модифицированный ствол, а вся система была подвешена на струнах, как баллистический маятник. На ствол был установлен очень навороченный дульный тормоз, но я склонен думать, что его вклад в общее дело не слишком велик. К спусковому крючку был приделан соленоид для дистанционного управления выстрелом. Это необходимая мера для полного исключения человеческого фактора в процессе испытаний. Вся система была спрятана позади экрана из полупрозрачного бронестекла, через которое невозможно увидеть подробности эксперимента, которые представители RTI считают конфиденциальными. На свет божий была извлечена новая коробка с коммерческими патронами 308 калибра с пулей весом 185 гран (12 граммов), и, в лучшей театральной традиции, мы были приглашены для выбора: «Берите любой, они все сработают одинаково!» Затем образец был отрегулирован так, чтобы «уничтожитель отдачи» не вступил бы в работу, затем оружие было заряжено, и произведен выстрел с помощью соленоида.
Оружие сильно качнуло назад на кабелях подвески, и некоторое время были заметны затухающие колебания. Первая часть представления была окончена.
Затем образец был убран с глаз публики и был отрегулирован на «нормальный» режим работы. Потом тот же «защищенный от ловких рук» метод был использован для выбора очередного патрона, который был тут же вставлен в оружие, и вновь прозвучал выстрел. Но на этот раз оружие сместилось лишь на считанные миллиметры, а никакого подъема дульной части не было. Если верить своим глазам, устройство от RTI сработало именно так, как и было заявлено.
Потом скрытые от глаз регулировки и трюк с выбором патрона были повторены, но предварительно было сказано, что образец будет показан в выставочном режиме. Опять раздался выстрел, но образец, опять оставшись строго горизонтальным, ушел на несколько миллиметров вперед, как бы демонстрируя проявление тайны полного контроля над отдачей. Я уже был знаком с этим эффектом при испытаниях несколько лет назад более традиционной конструкции безот-дачного оружия и назвал тогда его «подачей» - на противоречии со словом «отдача». Этот неологизм так и не прижился в официальных кругах, но я вспомнил о нем, когда увидел, что RTI способно добиваться от своего оружия как отдачи назад, так и подачи вперед.
Но вернемся к представлению. Когда ствол сдвинулся вперед, раздались охи и ахи восхищения, после чего демонстрация была тут же окончена.
Но что же на самом деле произошло и почему? Как это уже было отмечено ранее, RTI крайне скупа на комментарии, что вполне понятно в их положении. Тем не менее совершенно ясно, что патрон был выстрелен из патронника, выполненного отдельно от ствола, причем между каналом ствола и патронником есть небольшой кольцевой зазор. При выстреле пороховые газы заполняют этот промежуток и заставляют двигаться в противоположных направлениях ствол и плавающий патронник с прикрепленной к нему затворной группой. Это движение происходит в момент, когда пуля находится в стволе и, по всей видимости, уничтожает отдачу, обычно сопровождающую выстрел. Расположенные снаружи пружины затем возвращают все компоненты в их первоначальное положение. Возможно, что основным ноу-хау компании является управление разделением массы, а также контроль за скоростями и ускорениями подвижных частей механизма. Возврат частей в исходное положение происходит уже после выстрела, а значит, может быть сопряжен с различными трудностями. На показанных прототипах силы, необходимые для сведения массы, создавались внешними возвратными пружинами, но в планах компании стоит замена пружин встроенным газовым приводом, который позволит уменьшить внешние габариты и вес устройства, а также улучшить эксплуатационные характеристики.
Как недостаток можно назвать слишком раннее начало процесса отвода газов из ствола, что неизбежно приведет к некоторой потере в начальной скорости пули; этот эффект гарантирован, но его величина составляет не более 1-2 процентов, так что большой беды в этом нет. С другой стороны, пороховые газы на этом участке ствола сильно смешаны с полусгоревшими зернами пороха, и отложение этого нагара на поверхностях разделяющей части оружия газовой камеры неизбежно приведет к загрязнению механизма, препятствующему его надежной работе. Более того, отделение патронника от ствола затрудняет отвод излишней теплоты от самой термо-нагруженной части оружия, и это «тепловое пятно» неизбежно будет сказываться на способности оружия стрелять очередями. Говоря о показанном образце, следует также отметить, что он должен быть очень точно настроен на определенный тип пули и патрона. В то же время управление огнем некоторых артсистем, например, гаубиц и мортир, основано на изменении массы заряда, позволяющем достичь необходимых в данных условиях скорости, крутизны траектории и дальности стрельбы. Это может затруднить использование систем поглощения отдачи, так как потребует или введения системы быстрой регулировки, или, что еще лучше, создания саморегулируемой системы, способной реагировать на изменение мощности выстрела. Не подлежит сомнению и то, что такие модификации очень серьезно усложнили бы оружие.
Но если забыть о законных сомнениях, сама по себе демонстрация произвела на меня сильное впечатление, так как опыт полностью подтвердил заявления разработчиков.
Но это настоящее, а каково будущее? Планы у RTI поистине наполеоновские, и энтузиазма им не занимать. Нам были показаны эскизы практически всех известных видов оружия от пистолетов до автоматических винтовок, танковых и морских и авиационных пушек. Если вы знаете какое-нибудь оружие, значит, эти ребята уже готовы его полностью переделать. В этом есть очень хороший рыночный ход, так как при укрощенной отдаче появляется возможность установки больших орудий на малых платформах, начиная от танковой пушки на джипе и до полевого орудия на вертолете со всеми промежуточными вариантами включительно. Разум может ужаснуться!
Как это и было понятно сразу, для стрелков из малокалиберного оружия с малой отдачей эта технология ничего из себя не представляет, а вот для любителей побабахать из чего-нибудь покрупнее это может быть заманчивой идеей. Особенно страдают от отдачи любители тяжелых пистолетов, и мысль сотрудников RTI сегодня работает именно в этом направлении. По всей видимости, успех или провал RTI на этом поприще будет зависеть от их способности побороть подброс ствола вверх, так досаждающий сегодняшним стрелкам.
Если говорить о похожем на оружие промышленном оборудовании, то идея пришла в мою голову, когда несколькими днями позже после демонстрации я наблюдал за плотником, чинившем крышу моего дома. Он пользовался гвоздевым пистолетом с питанием от газового баллона. Он точно предпочел бы новое безотдачное устройство своему традиционному оснащению, поскольку ему едва ли был по душе большой вес его пистолета, необходимый, чтобы его просто не сдуло с крыши отдачей. Учитывая это, потенциальные возможности технологии RTI могут показаться бесконечными.
Завершая эту статью, я выражаю благодарность компании RTI за очень интересную демонстрацию и желаю им самого лучшего будущего.
P.S. Если у вас есть желание увидеть видеоролик испытаний зтого чудо-оружия зайдите на сайт http://www.ssaa.org.au и поищите его в разделе «SSAA video».
=============================
«В действительности все выглядит иначе, чем на самом деле». С.Ежи Лец
