Всё о тройниках. Глава 2. Стволы

Сталь

Материалом для изготовления стволов трёхстволок служит ствольная сталь различных марок. В настоящее время пулевые стволы во всех случаях производятся методом холодной ковки. Оружейная фирма «Зауэр и сын» в Эккернфёрде после войны применяла сталь «Бохумер Ферейн», но с начала 1960-х гг. опять перешла на сталь Круппа «Три кольца». Ту же сталь использует и другая немецкая фирма - «Фридрих Вильгельм Гейм», сконструировавшая первый бескурковый тройник ещё в 1891 г. Наконец, «Кригхофф» - третья крупная фирма-производительница тройников - ставит на стволы австрийскую сталь фирмы «Бёлер» марки ЦРГ (CRG). По желанию заказчика для изготовления стволов применяется нержавеющая сталь.

Народное предприятие «Эрнст Тельман» в Зуле (ГДР), выпускавшее самые дешёвые тройники под марками то «Зимсон», то «Гебрюдер Меркель», писало, что их стволы сделаны из «специальной ствольной стали», умалчивая о происхождении этого материала. Австрийские оружейники стволы тройников делают либо из стали «Бёлер-Блиц»; либо из стали той же фирмы, но марки «Разант». Наиболее же дорогие модели снабжаются стволами из стали «Бёлер-Антинит». Особый интерес представляет сталь марки «Бёлер-Супер-Блиц» - одна из самых прочных ствольных сталей. Она позволяет сделать стволы особенно тонкостенными, не уменьшая их прочностных характеристик. Благодаря меньшему диаметру нарезного ствола и охватывающая его коробка получается меньших размеров. В результате снижается масса всего ружья: при дробовых стволах 16-го калибра и пулевом стволе под патрон 7x65R масса тройника получается чуть меньше 3 кг (рис. 15).

Для дробовых стволов выбор стали не имеет большого значения, поскольку для всех среднеуглеродистых нелегированных и малолегированных сталей прочность зависит от твёрдости, а не от содержания углерода. В таблице твёрдость не указана, поэтому судить о сталях сложно.

Конечно, чем больше углерода, тем проще получить твёрдость. Различие в цифрах прочности в табл. 8, говорит, прежде всего, о том, что стали в готовых стволах имеют разную твёрдость, и относится это главным образом к нарезным стволам. В целях снижения массы именно на тройниках используют наиболее прочную, а значит и более твёрдую и хрупкую сталь.

Повышение прочности (а значит, твёрдости) позволяет утончить стволы, уменьшить межосевое расстояние, сделать блок стволов более компактным и легким. Однако при этом несколько уменьшается пластичность стали, возрастает чувствительность к мелким внутренним дефектам. Сталь становится более хрупкой, и возрастает опасность появления осколков при разрыве ствола. Добавка в ствольную сталь легирующих элементов обычно является чисто технологическим улучшением: такая сталь лучше обрабатывается термически и полируется. Добавка даже 1 - 2% хрома или никеля позволяет, не меняя режимы термомеханической обработки, получить более твёрдые, а значит и более прочные стволы, что с лихвой компенсирует незначительно возрастающую цену материала. Меньшие остаточные напряжения за счет меньшего содержания углерода ведут к упрощению правки стволов.

Другая причина применения легированных сталей - облегчение ухода за стволами. Для хорошей коррозионной стойкости стали в ней должно быть не менее 13% хрома. Поэтому нельзя считать, что сталь 30ХРА или любая другая с 2-5% легирующих добавок не будет ржаветь. Хромовое покрытие канала, даже тонкое и пористое, значительно твёрже ствольной стали и лучше сопротивляется истиранию.

Немецкий профессор В. Швиннинг упоминает ствольную сталь Ф2А (V2A) с 18%-ным содержанием хрома и 8%-ным никеля , но пишет, что такие стволы очень сложно обработать и закалить.

Несколько иначе обстоит дело с нарезными стволами, для которых главным фактором, ограничивающим живучесть, является износ. Добавка легирующих элементов уменьшает износ нарезных стволов и повышает пластичность при повышенной твёрдости. Фирма «Бёлер-Капфенберг» применяла и вольфрамистую сталь с 0,65% углерода и 2% вольфрама. Аустенитная марганцевая сталь с 1% углерода и 10-14% марганца при сопротивлении разрыву 638 кН/мм² и низком пределе текучести (около 392 кН/мм²) обладает исключительной стойкостью к износу. Швиннинг пишет, что предел текучести и сопротивление разрыву сами по себе не имеют решающего значения для уменьшения износа, особенно если они получены наклёпом.

Чем твёрже ствол, тем тоньше можно сделать его стенки, причем минимальная толщина ствола далее 200 мм от казны выбирается не из соображений прочности, а из соображений жёсткости (а возможно, и меткости). От выстрела тонкий ствол дробовика может и не разорвётся, но со временем превратится в мятую жестяную трубу.

Толщина ствольных стенок

Дробовые стволы тройников делаются с несколько меньшим запасом прочности, чем у обычных двустволок. Однако при стрельбе стандартно заряженными патронами они служат долгие годы. Наибольшие напряжения металла, как во всех дробовых стволах, возникают в самом конце патронников. В этом месте ствола давление достигает максимума, а толщина ствольной стенки оказывается наименьшей и бывает около 2,5 мм.

Что же касается пулевого ствола, то в казне его внешние размеры между подушками бывают значительными, поскольку в стенках ствола снаружи простругиваются пазы для ножек экстрактора. Под ножками же экстрактора при патронах с давлением до 300 МПа толщина стенки бывает равна 4 мм. Эта же толщина сохраняется на протяжении приблизительно 120 мм, после чего внешний диаметр ствола быстро сужается. Уже в середине ствола толщина стенки бывает только около 1,5 мм. Такой тонкостенный ствол получает необходимую жёсткость за счёт связи с дробовыми стволами, а связь эта осуществляется двумя боковыми планками. Благодаря этому точность боя пулями бывает очень высокой, однако при условии, что стволу после каждого выстрела будут давать остывать. Без этого точка попадания смещается вверх.

Для борьбы с этим явлением пулевой ствол делают свободным, т.е. спаянным с дробовыми стволами только в казне, а у дула пропущенным сквозь муфточку (рис. 17), которая позволяет стволу свободно удлиняться при нагреве. Однако для придания стволу необходимой жёсткости его приходится делать более толстостенным, из-за чего масса ружья возрастает на 300 - 400 г.

Искривление стволов при нагреве и связанное с этим смещение точек попадания учитываются при спаивании двух нарезных стволов у тройников-штуцеров (которые имеют два нарезных и один дробовой ствол). Совмещения точек попадания стволов добиваются состреливанием обоих стволов при горячем правом стволе. Поэтому первый выстрел обязательно делают из правого ствола.

Остывать стволу надо давать не только из заботы о кучности. Жарким днём конца лета или начала осени очень легко частой стрельбой распаять стволы. Достаточно дать подряд 20 - 30 дробовых выстрелов или ещё меньше из нарезного ствола, и боковые планки могут начать отваливаться. Это особенно актуально для высоколегированных и более твёрдых стволов (последние вдобавок прочнее, а значит и тоньше), сцепление свинцового мягкого припоя со сталью которых слабее обычного. Конечно, здесь сказывается не только нагревание, но и вибрация. Мягкий припой теряет прочность задолго до плавления.

Влияние наружного профиля и толщины стенок стволов на меткость и (в меньшей степени) кучность несомненно. В зависимости от этих факторов и мощности патрона выбирается угол схождения осей стволов. До сих пор угол схождения проще подобрать опытным путем. Симметричность положения мушки относительно осей горизонтально спаренных стволов дробовиков доказывает незначительность влияния деформаций шейки приклада и реакции его опоры на меткость.

Длина стволов

Чтобы снизить массу и повысить маневренность трёхстволок, стволы делаются короткими. В начале XX столетия нормальная длина была 680 мм. В конце 1930-х гг. существовавшая тогда фирма «Земперт и Кригхофф» стала выпускать трёхстволки со стволами длиной 550 и даже 520 мм. Успех этих «коротких дриллингов» заставил всех оружейников пересмотреть вопрос о рациональной длине.

В настоящее время стандартной длиной считают 600 - 635 мм, а стволы длиной 650 мм делают только по заказу. На кучности боя как дробью, так и пулями такое укорачивание практически не сказывается. Однако начальные скорости из нарезных стволов уменьшаются в зависимости от патронов на 10-26 м/с по сравнению со старой длиной 680 мм (табл. 9). Чем больше заряд пороха и чем прогрессивнее сам порох, тем заметнее потери. Другим следствием укорачивания стволов до 635, а тем более до 600 мм, является так называемый «дульный огонь» - видимая в сумерках светло-красная шарообразная вспышка, сопровождающаяся громким звуком. Появляется она в результате воспламенения за счет атмосферного кислорода вырывающихся из ствола и не полностью окисленных пороховых газов. Эта вспышка в сумерках слепит стрелка. Чем больше заряд пороха в патроне, чем легче пуля и короче ствол, тем интенсивнее бывает дульный огонь.

Дульный огонь не следует смешивать с «огнем из дула» - темно-красным языком пламени, состоящим из тлеющих недогоревших пороховых зерен или пластинок.

Соединение стволов в блок

Соединение стволов трёхстволок осуществляется разными способами.

Во-первых, дробовые и пулевой стволы опиливаются в казне так, чтобы у них получились плоскости сопряжения (рис. 18), после чего их спаивают на сплаве меди с серебром. При этом способе ствольный блок получается наиболее компактным.

Второй способ соединения стволов был предложен известной оружейной фирмой «Шмидт и Габерман» в Зуле. Пулевой ствол выковывался заодно с подствольными крюками, упорным крюком цевья и муфтами для дробовых стволов. Каждый дробовой ствол выковывался вместе с половинками так называемого «продолжения прицельной планки».

Дробовые стволы запрессовывались в муфту сзади, от казны к дулу (рис. 19). Способ этот, безусловно, самый надёжный, однако при запрессовке сзади муфта заканчивалась ступенькой, которая возвышалась над поверхностью стволов. А это обычно увеличивало внешние габариты ружья, нарушая плавность очертаний. «Кригхофф» запрессовывает стволы спереди назад, что значительно улучшает внешний вид ружья.

Третий способ соединения стволов в казне - точечная сварка специальных выступов, когда сами стволы не успевают нагреться до критической температуры, при которой механические качества стали теряются. При надёжном соединении стволов в казне прицельная и боковые планки могут паяться на мягком припое.

Тройники всегда делаются с антабками, и передняя антабка паяется к пулевому стволу.

Внутреннее устройство стволов

Как устроены стволы тройника? В принципе это обычные дробовые и нарезные стволы, только имеющие некоторые особенности. Важнейшие части ствола (если смотреть с казны) - казённый срез, патронник, переходный конус (снарядный вход), ведущая часть ствола и дульное сужение. Рассмотрим их по порядку.

Выточка в казённом срезе под фланец гильзы.

Дробовые патроны всегда имеют выступающую закраину (фланец или рант). Эта закраина выполняет несколько функций. Во-первых, она удерживает гильзу в патроннике, препятствует ее проникновению в канал ствола вслед за снарядом при выстреле. Во-вторых, облегчает извлечение стреляных гильз и неизрасходованных патронов при открывании ружья.

Такую же выступающую закраину имеют и пулевые патроны, предназначенные для «переламывающихся» ружей - тройников, бюксфлинтов и штуцеров. Эти патроны обозначаются латинской буквой R, стоящей после указания калибра и длины гильзы: (R - от немецкого Rand, закраина).

Однако такие патроны гораздо реже встречаются в «медвежьих» уголках нашей планеты, чем патроны без выступающей закраины, то есть с кольцевой проточкой. Поэтому многие охотники, приобретая тройник, останавливают свой выбор на этих последних. Между тем патроны с проточкой сделаны специально под системы с продольно-скользящими затворами, хотя первые такие системы проектировались под патроны с закраиной. Пример - российский трёхлинейный винтовочный патрон (7,62x54R), закраина которого вызывала и вызывает до сих пор очень большие сложности при конструировании оружия под него. Он остается на вооружении армии только в связи со сложностями перевооружения.

Американская армия перевооружилась в 1906 г, сменив патрон с закраиной .30-40 «краг» (.30-40 Krag) на патрон с проточкой .30-06 «спрингфилд» (.30-06 Springfield). Германская армия получила патрон с проточкой в 1888 г. (7,92x57 «маузер»), но охотничьи патроны с выступающей закраиной для переломных ружей там распространены до сих пор.

Недостатком бесфланцевых патронов в переломных ружьях является, прежде всего, затруднительное извлечение стреляных гильз. Кроме того, максимальные давления газов таких патронов бывают на 40 - 80 МПа выше, чем в патронах, сконструированных для «переламывающихся» ружей.

В США до сих пор выпускают много патронов разных калибров с выступающим фланцем: .22 «хорнет», .22 «сэвидж», .25-20, .30-30 «винчестер», .30-40 «краг», .45-70, применяя их чаще в карабинах и винтовках.

Патрон .45-70 американцы применяют и для переломных штуцеров. В последнее время в переломках чаще используются .375 «голланд-голланд магнум" (.375 Н&Н Mag.) и .458 «винчестер магнум» (.458 Win. Mag.). Эти патроны имеют, так называемую, полузакраину - выступ на гильзе перед кольцевой проточкой. Такой патрон годится и для переломного ружья, и для магазинного карабина. Патроны очень мощные, для охоты на оленя в Америке их специально ослабляют.

Несмотря на непригодность патрона .30-30 «винчестер» для отстрела зверей крупнее косули, С. А. Бутурлин считал его идеальным для тройника в условиях России, поскольку тройник - в первую очередь дробовое ружьё и только от случая к случаю используется как карабин. Бутурлин предлагал использовать патрон .30-30 с облегченной пулей даже при отстреле птиц для орнитологических коллекций.

Важным параметром кольцевой выточки под закраину является его глубина. Если глубина мала, ружье иногда будет с трудом закрываться, а слишком глубокая выточка может стать причиной досадных осечек. Естественно, в бесфланцевых патронах кольцевая выточка в казённом срезе отсутствует.

Патронник дробового ствола

Делается большего диаметра, чем остальная часть канала ствола, с расчетом выровнять внутренний диаметр толстостенной бумажной или пластмассовой гильзы с диаметром ведущей части канала. Кроме того, патронники дробовых стволов для легкости извлечения стреляных гильз бывают слабоконическими: у казённого среза на 0,3 - 0,4 мм шире, чем в конце у переходного конуса (или снарядного входа). В пулевых стволах эта конусность выражена сильнее. При высоком давлении газов гильза при выстреле получает остаточную деформацию и при более слабой конусности застревала бы в патроннике: диаметр у закраины германских бутылочных патронов бывает на 0-9 - 1,2 мм больше, чем у плечиков.

Длина дробового патронника измеряется от казённого среза ствола до начала переходного конуса и пишется за косой чертой (или за знаком умножения) после номинального калибра: 12/70 или 20/76. В Германии и Австрии длина дается в миллиметрах. Если гильза короче патронника на 2 - 3 мм, то на бое ружья это не сказывается. Так, завод «Ротвейль» выпускает дробовые патроны в гильзах длиной 67,5 мм, пригодные для патронников длиной 70 мм.

Здесь уместно вспомнить, что первоначально калибр дробовых ружей определялся, как теперь пишут, числом сферических пуль соответствующего диаметра, которые можно отлить из одного английского фунта чистого свинца. Сейчас под калибром дробовых ружей понимают размеры, установленные в 1914 г. Брюссельской конвенцией.

Длина патронников нарезного оружия также измеряется от казённого среза до начала переходного конуса. В отличие от дробовых стволов, это начало делается не постепенным, а уступом, с высотой, равной толщине стенки гильзы в дульце. Между дульцем гильзы и уступом должно оставаться около 1 мм, иначе при выстреле дульце деформирующейся гильзы ляжет на уступ и будет закушено пулей. При этом резко возрастает давление газов, что может оказаться фатальным для тонкостенного пулевого ствола и для самого стрелка.

Пулевые патроны за редкими исключениями имеют бутылочную форму. Очень важно, чтобы плечики гильзы ложились на соответствующую коническую поверхность стенки патронника.

Сразу за патронником в стволе делается переходный конус или снарядный вход. На дробовых стволах это конический переход от патронника к ведущей части канала ствола. При осмотре канала со стороны казны конус выглядит как тёмный уступ, поскольку он остается неосвещённым. Однако любые попытки упереть в этот уступ карандаш или другой предмет остаются безуспешными.

С легкой руки С. А.Бутурлина, оптимальной длиной (точнее высотой) конуса считается 2 мм. Трудно сказать, видел ли Бутурлин такие короткие конусы, или их в конце XIX столетия действительно пробовали делать такими, или, наконец, это просто досадная описка. Но все отечественные оружиеведы с завидным постоянством приводят эту цифру в своих руководствах. Однако автору за много лет работы с ружьями не приходилось видеть такие патронники. Ружья с патронниками длиной 65 мм легко закрываются с гильзами длиной 70 мм, причем на гильзах не остается заметных следов помятости. Сэр Буррард, изучавший конструкции английских ружей, написал в 1952 г., что лондонские оружейники делают снарядные входы дробовых ружей длиной от 8 до 12 мм, а вообще снарядные входы бывают длиной до одного дюйма, т. е. до 25,4 мм. Зульские оружейники (Вилли Бартольд, 1968 г.) делают переходные конусы со стенками, сходящимися под углом 7,5 градусов, что соответствует длине около 15 мм.

В таблицах ПМК как обязательный оговорен только наибольший предел угла (самый крутой), т. е. теоретически конус может продолжаться до длины 250 мм от казённого среза, где и проводится измерение канала ствола. Очень длинный конус приводит к увеличенному прорыву пороховых газов через пыжи.

К каждому пулевому патрону существует набор различных пуль. Например, к патрону 9,3x74R патронные заводы предлагают пять основных типов пуль с массой от 16 до 19 г и длиной от 28 до 37 мм. При таком различии в длине у этих пуль могут не совпадать расстояния от заднего торца до направляющей, по которой пуля начинает впрессовываться в нарезы. Если задний конец пули покидает горлышко гильзы раньше, чем началось вхождение пули в нарезы, пуля, во-первых, теряет соосность с каналом ствола, а во-вторых, происходит прорыв газов. Поэтому нарезное оружие обычно точнее всего бьёт только определенным типом пуль. Если пуля начинает «врезаться» в нарезы, когда её задняя часть ещё находится в дульце гильзы, давление газов увеличивается до опасного предела.

Наличие и величину «свободного полёта» (по-немецки Freiflug) находят следующим образом. Ружьё заряжают, предварительно поставив на предохранитель. С дула в канал до упора в пулю вводят деревянный стержень (рис. 21) и делают на нём отметку на уровне дульного среза. Затем ружьё разряжают, пулю извлекают из гильзы и вводят в переходной конус до упора в нарезы, проталкивая ее деревянной палочкой. Расстояние между отметками А и В на деревянном стержне соответствует расстоянию СЕ, которое слагается из расстояний CD (глубины усадки пули в дульце гильзы) и DE (свободного полёта пули без вращения). При хорошем соответствии пули переходному конусу отрезок DE приближается к нулю, т.е. пуля почти одновременно покидает дульце гильзы и начинает впрессовываться в нарезы. Если отрезок АВ на деревянном стержне окажется меньше СЕ, т.е. при слишком коротком переходном конусе, давление газов будет сильно возрастать, порой достигая критического значения.

Размер пульного входа нарезного ствола ограничивается, с одной стороны, прорывом пороховых газов между пулей и стенкой канала и, с другой стороны, возможностью врезания пули в нарезы при закрывании ружья. В последнем случае после открывания ружья без выстрела пуля может остаться в канале, а гильза будет вытащена выталкивателем.

Большой зазор приводит к прорыву пороховых газов и, следовательно, к разбросу значений начальной скорости и ухудшению кучности.

После входа в ствол пуля в нарезном стволе начинает врезаться в нарезы. Обычно говорят, что пуля «врезается», фактически она впрессовывается в нарезы, поскольку твёрдые стальные поля врезаются в относительно более мягкую пулю.

Пройдя по нарезам, пуля сама приобретает вращательное движение вокруг своей продольной оси, делая от 1000 до 5000 оборотов в секунду. Число оборотов зависит от начальной скорости пули и шага нарезов, т. е. от их крутизны (рис. 22).

Нарезы, прежде всего, должны сообщать пуле вращение, необходимое для устойчивости на полете по траектории. Чем длиннее пуля, тем меньше шаг (длина витков) нарезов. Шаг зависит ещё от ряда факторов, прежде всего от калибра и скорости пули, и может колебаться от 0,20 м при калибре 5,6 мм и до 0,55 м при калибре 11,15 мм.

При очень больших скоростях и длинной пуле приходится делать на ней твёрдую оболочку для возможности ее закручивания. Чем длиннее пуля, тем прочнее оболочка, тем больше нагрузки и меньше живучесть ствола. При безоболочечной свинцовой пуле патрона 9,3x72R шаг делается длиной 0,42 м, при пулях в стальных оболочках патрона 9,3x74R соответственно 0,36 м. Разница в диаметрах по нарезам и полям для свинцовых пуль может достигать 0,5 мм, тогда как у оболочечных пуль она бывает 0,2-0,3мм.

Число нарезов, в общем, произвольно, но по традиции для калибров менее 6 мм бывает 6 нарезов, для калибров от 6,5 до 8 мм - 4, для калибров более 9 мм - опять 6 нарезов.

Дробовые стволы трёхстволок обычно имеют дульные сужения чок и получок. Фирма «Кригхофф» начала выпуск тройников со сменными ввинчиваемыми дульными насадками, что делает ружьё ещё универсальнее.

Прицельная планка тройника обычно полая, и под ней проходит толкатель целика «автоматического» прицела, который при дробовой стрельбе утоплен заподлицо с поверхностью прицельной планки. При переводе переключателя в переднее положение, т. е. для выстрела из нарезного ствола, прицел автоматически поднимается.

Особенности экстракции гильз в тройниках

Экстракция (извлечение) стреляных гильз и неизрасходованных патронов осуществляется чаще всего общим экстрактором на все три патронника. Ножки экстрактора ходят не по каналам, как на двустволках-горизонталках, а по пазам, проструганным снаружи в стенках пулевого ствола.

При общем экстракторе на все три ствола бывает очень трудно захватить пальцами пулевую гильзу, поскольку она находится под экстрактором. Приходится, открыв ружьё, повернуть его стволами вверх и вытряхивать гильзу из патронника или пользоваться каким-либо крючком. Поэтому на более дорогих трёхстволках ставят отдельный экстрактор для пулевого ствола. Для этого левая ножка экстрактора делается несколько уже паза, и в освободившееся пространство под левой ножкой вставляется ножка пулевого экстрактора (рис. 24).

Экстрактор выдвигается в результате упора ножек в выступы на внутренней стороне подушек коробки. В конце поворота стволов вокруг шарнирного болта ножки общего экстрактора дробовых стволов поднимаются выше выступов на подушках, тогда как пулевой экстрактор ещё упирается в выступы и выдвигается дальше дробового.

Поскольку при бесфланцевых патронах кольцевая выточка в казённом срезе и закраина на гильзе отсутствуют, возникают некоторые сложности с извлечением. В этом случае ножки экстрактора делаются пружинящими: при вставлении патрона гильза отжимает экстрактор вверх, а оказавшись над кольцевой выточкой, в неё заскакивает.

Следует избегать применения патронов с проточкой вместо закраины в переломных ружьях, так как иногда возникают проблемы: гильза выдвинута, а снять её рукой с выбрасывателя не удается. Обычно это происходит с грязными патронами и очень чётко (без скруглений), сделанном гнетке экстрактора.

Некоторые германские оружейники за солидную доплату предлагают снабдить трёхстволку эжекторами для дробовых стволов. Это представляется нецелесообразным: охота с трехстволкой не предполагает необходимости скоростной стрельбы и перезаряжания. Так как конструкция трёхстволки и без того довольно сложная, усложнять ее эжектором нет никакого резона.

Следующая глава: Всё о тройниках. Глава 3. Затворы