КАФЕДРА МАШИНОСТРОЕНИЯ (М)

Фильм о выдающемся ученом и конструкторе-оружейнике Владимире Григорьевиче Федорове - основателе первой научной школы по исследованию, проектированию и производству автоматического стрелкового оружия

Научно-практическая конференция, посвященная 140-летию В.Г.Федорова

Жизнь, деятельность и наследие талантливого оружейника В.Г.Федорова (1874-1966)

25 апреля года

Доклад заведующего кафедрой Машиностроение , доктора технических наук, профессора Александрова А.Ю.

Идеи В.Г.Федорова и современность

В сентябре года стало известно, что автомат А-545 на основе АЕК-971 производства завода им.В.А.Дегтярева допущен до государственных испытаний образцов современного стрелкового оружия. Он показал преимущество перед автоматом АК-12, ранее предполагаемым для вооружения армии РФ в качестве боевого комплекса экипировки Ратник . И это объективный факт, обусловленный тем обстоятельством, что созданная В.Г.Федоровым Ковровская оружейная школа оказалась сильнее конкурентов. При этом концептуальные идеи выдающегося ученого и конструктора-оружейника использованы всеми конкурирующими сторонами. Эти основополагающие идеи систематизированы в двухтомном труде В.Г.Федорова Эволюция стрелкового оружия (1938-1939гг.), в котором он дал блестящий прогноз дальнейшего развития оружейной техники. Он предсказал, в частности:

- очередное уменьшение калибра стрелкового оружия

- появление патрона промежуточной мощности

- создание автомата под промежуточный патрон

- унификацию патрона, конструкции автомата и ручного пулемета

- массовое распространение пистолетов-пулеметов.

Проследим отдельные наиболее значимые этапы жесткой конкурентной борьбы, победу в которой объективно одержала Ковровская оружейная школа, созданная В.Г.Федоровым.

Автомат Калашникова, принятый на вооружение в 1949 году, последовательно трансформировался сначала в АКМ, затем в АК-74. Однако наметилось его явное отставание от уровня современных требований по кучности автоматического огня. Эта проблема встала еще в конце 1960 годов. В 1967 году ГРАУ МО выдает ТТЗ на разработку нового автомата под вновь спроектированный малокалиберный патрон 5,45х39мм с уменьшенным импульсом отдачи. В Америке в это время уже принята на вооружение автоматическая винтовка М-16, на которой применяется патрон 5,56х45мм. Нужно срочно догонять. В конкурс включаются конструкторские коллективы ЦНИИ ТОЧМАШ (г.Климовск), Ижевска, Тулы и Коврова. В результате из 12 образцов, представленных на конкурс, в финал выходят два: автомат М.Т.Калашникова и автомат СА-006, созданный в СКБ Ковровского механического завода А.С.Константиновым и С.И.Кокшаровым. При этом Калашников использовал в своем автомате только новый патрон, оставив практически без изменений конструкцию АКМ. Ковровчане же сделали автомат на основе новой идеи, разработанной в ЦНИИ ТОЧМАШ П.А.Ткачевым. Идея получила название система оружия со сбалансированной автоматикой . Подобных конструкций до этого не существовало. Ковровчане создали отличный автомат. Однако обстоятельства того времени, вызывающие и сейчас много вопросов, не позволили принять его на вооружение. Приоритет был отдан автомату Калашникова.

К 1984 году в рамках ОКР по теме, известной под шифром Абакан , были представлены на конкурс 12 проектов автоматов самых разнообразных конструктивных решений. Однако до стадии испытаний дошли только 10 опытных образцов. Среди них было оружие, сконструированное по безударной схеме со сбалансированной автоматикой. К одному из наиболее типичных образцов оружия со сбалансированной автоматикой относится 5,45мм автомат АЕК-971, созданный конструкторами СКБ Ковровского механического завода Б.Гаревым и С.Кокшаровым. Кафедра Машиностроение КГТА им.В.А.Дегтярева участвовала в разработке конструктивной схемы и расчете автоматики системы. Она тесно взаимодействовала с талантливым инженером С.И.Кокшаровым, прошедшим путь от конструктора до начальника СКБ.

Упоминая о жизненности идей В.Г.Федорова при создании нового оружия, следует отметить, что Министерство обороны признало штатный 5,45мм автоматный патрон удовлетворяющим перспективным требованиям.

Победу в конкурсе Абакан одержал 5,45мм автомат Никонова АН-94, принятый в 1997 году на вооружение армии и правоохранительных органов. На некоторое время ковровский АЕК-971 снова оказался в тени. Но жизнь, в конечном итоге, все расставляет на свои места: созданный на основе АЕК-971 автомат А-545 одержал победу в конкурсе. И не случайно, что он создан в Коврове, так как именно здесь В.Г.Федоров провел самый плодотворный период своей жизни, оставив после себя выдающуюся плеяду ученых и конструкторов-оружейников, которые до настоящего времени воплощают его идеи в жизнь.

И это еще не все. Идеи В.Г.Федорова, реализуемые в настоящее время с использованием современных технологий, позволяют разработать новые конструктивные схемы компоновки боеприпасов, обеспечивающих высокую кучность и дополнительные эффекты: фугасный, осколочный, зажигательный и т.д. которые при традиционной компоновке не обеспечивались или обеспечивались с трудом. Для достижения возможности комбинированного действия пули у цели необходимо перейти к компоновке без центрального внутреннего сердечника с оболочкой переменной толщины. Подобная схема предлагалась В.Г.Федоровым в 1913 году. Он уже тогда доказал реальными стрельбами ее высокую эффективность - кучность и проникающее действие, по сравнению с традиционными патронами.

В настоящее время технология позволяет изготовить корпус оболочки переменной толщины, что обеспечивает участие всего содержимого пули в пробитии преграды. Таким образом, кинетическая энергия всей массы пули используется для пробивного действия, что позволяет увеличить этот эффект, по сравнению с традиционной схемой пули, пропорционально увеличению массы пули без стального сердечника.

Для экспериментальной проверки данной идеи кафедрой Машиностроение была изготовлена партия опытных двухэлементных пуль калибра 5,45мм, 7,62мм и 8,61мм (.338LM). Опытные стрельбы по стальным листам подтвердили обоснованность предположений (рисунок 1).

Рисунок 1- Вид пробоин в броне толщиной а) - 10мм, б) - 27мм

Калибр пуль 8,61мм (.338LM)

Предлагаемые схемы пуль позволяют обеспечить пробивное действие не меньше, а даже больше чем у пули с сердечником. При пробитии стального листа имеет место боковое действие вследствие фугасного эффекта, обеспечиваемого свинцом, заполняющим корпус. Размеры пробоины в 2 раза, а зона пластической деформации около пробоины в 4 раза больше диметра пули. В стальном листе наблюдаются трещины и мелкие осколки. В случае пробития все содержимое пули поступает в запреградную зону в виде осколков корпуса, брызг свинца, зажигательной смеси. Подобный эффект обнаружен также при пробитии стальной плиты толщиной 40мм бронебойным снарядом калибра 30мм с активным наполнением (рисунок 2, 3). Зафиксировано образование высокоскоростного осколочного потока, расширяющегося в радиальном направлении, и наличие взрыва активного снаряжения за преградой. Штатные снаряды такого потока не образуют.

Разрушение броневой плиты происходит в результате сочетания многих процессов, которые включают в себя термобарическое воздействие, приводящее к сверхпластической деформации и эрозионному разрушению.

Рисунок 2- Кинограмма процесса пробития брони АК-25 толщиной 40мм бронебойным снарядом с активным наполнением, скорость удара 912м/с

а) б)

Рисунок 3- Сравнительный вид преград из брони АК-25 и откольных пробок после пробития стандартным снарядом (а) и снарядом с заполнением W+Фт (б)

Боеприпасы разработаны с использованием новых физических принципов, основанных на применении высокоэнергетичных материалов в освобождаемом объеме боеприпаса.

Таким образом, современные передовые достижения в области вооружения основаны на идеях В.Г.Федорова. По широте профессиональных интересов и сфер деятельности он представляет собой уникальное явление среди отечественных и мировых оружейников.

Требуется уточнение

Один из символов не только российского оружия, но и России в целом – автомат Калашникова – похоже, начинает уходить в прошлое. Минобороны завершает госиспытания двух образцов стрелкового оружия, которые должны прийти на смену легендарным АК-47 и АК-74. Однако соперничество может обернуться тем, что автомат Калашникова вернется, только в новом обличье.

В октябре Минобороны должно окончательно решить, какой из двух претендентов на звание основного стрелкового комплекса России войдет в состав экипировки солдата будущего – Ратник . Этот комплект объединяет в себе современное стрелковое вооружение, системы прицеливания, защиты, электронные средства связи, навигации и целеуказания.

Основой Ратника военные считают новый стрелковый комплекс, который должен прийти на смену АК-74, основному автомату современной российской армии. Претендентов два: АК-12 концерна Калашников – недавно обновленная версия знаменитого автомата АК-74, и созданный еще в 80-х годах прошлого века АЕК-971 Ковровского завода имени Дегтярева.

В основе создания новых образцов оружия лежало стремление компенсировать недостаточную кучность боя, присущую штатному автоматическому стрелковому оружию, за счет создания высокой плотности огня, поскольку в результате автоматизации меткость снижается из-за значительного рассеивания пуль при стрельбе очередями. Стрельба непрерывными очередями ведет к неоправданно большому расходу боеприпасов. По подсчетам американских специалистов по опыту войны во Вьетнаме, в современном бою на одного убитого или раненого приходится до 10 000 патронов. Поэтому одним из направлений работы советских конструкторов-оружейников стало увеличение вероятности попадания при каждом отдельном выстреле или при стрельбе короткими очередями. Это оказалось возможно, если разработать оружие с высоким темпом стрельбы (2500 — 4000 выстр/мин), при котором осуществлялось фиксированное количество выстрелов в минимальный промежуток времени, пока силы инерции удерживают автомат в заданном направлении. Для избежания излишнего расхода боеприпасов очередь делается фиксированной по 2-3 выстрела с автоматической отсечкой.

После проведения крупных исследований перед перспективным образцами стрелкового оружия был более четко очерчен круг основных боевых задач, решаемых в бою пехотинцем с его помощью: индивидуальная и коллективная оборона штурмовые действия на малых расстояниях поражение живой силы на больших дальностях и борьба с легкобронированными боевыми машинами. Однако в то же время проведенные исследования выявили, что из всех разработанных к настоящему времени отечественных образцов стрелкового оружия с учетом основных параметров: дальности стрельбы, точности, поражающего действия, удобства использования и транспортировки, надежности и простоты обслуживания, ни один из них полностью не удовлетворяет всем требованиям, в частности, по дальности стрельбы и пробивной способности пули.

По оценкам наших специалистов, наибольшими потенциальными возможностями в XXI столетии будет обладать оружие с накопленным импульсом отдачи или же оружие со сбалансированной автоматикой, а также оружие с использованием нетрадиционных схем автоматики. Предполагается, что новые образцы стрелкового оружия будут отвечать следующим требованиям: иметь малую массу и габариты, обеспечивать наличие большого боекомплекта без изменения массы боевой выкладки, большую эффективность в ближнем бою (до 300 м). Однако в обозримой перспективе реалии нашей суровой жизни и в первую очередь нищета российской оборонной промышленности могут свести на нет многочисленные талантливые разработки русских оружейников. Поэтому в начале ХХI столетия как никогда остро встала проблема принятия на вооружение Российских Вооруженных сил современного стрелкового оружия, которое отвечало бы не только всем требованиям военных, но и учитывало тяжелую экономическую ситуацию в стране, т.е. не только высококачественного, но еще простого и дешевого, по своим боевым и служебно-эксплуатационным параметрам не уступающего перспективным западным образцам.

Конец прошлого столетия наряду с другими событиями, произошедшими в России, ознаменовался и еще одним — в 1997 году с принятием на вооружение армии и правоохранительных органов нового перспективного 5,45-мм автомата Никонова АН94 (более известного под наименованием Абакан ), началось завершение эры безраздельного пятидесятилетнего господства в Российских Вооруженных силах легендарного автомата Калашникова. Автомат АН94, созданный начальником КБ ОАО Ижмаш Геннадием Николаевичем Никоновым, является представителем нового, четвертого поколения автоматического стрелкового оружия, и превосходит по ряду своих технических характеристик многие традиционные образцы. На его долю выпала тяжелая судьба. АН94 познал на себе все взлеты и падения, характерные для новейшей истории нашего Отечества.

Работа над созданием перспективного автомата в нашей стране базируется на фундаментальных исследованиях, проведенных в Советском Союзе еще в середине 1960-х годов, когда отечественные инженеры и конструкторы ЦНИИТОЧМАШ разработали новые теоретические схемы оружия, обещавшие значительное повышение устойчивости системы стрелок — оружие , в том числе — кучности при стрельбе автоматическим огнем, особенно из неустойчивых положений (стоя с руки, лежа с руки, с колена). Здесь приоритет принадлежит ведущему инженеру этого НИИ — П. Ткачеву, занимавшемуся теоретическим и практическим изысканием новых схем более эффективного индивидуального автоматического стрелкового оружия. Ткачев уже в 1965 году разработал макетный образец автомата АО-62, использовавший принципиально новую схему автоматики со смещением импульса отдачи.

Задача существенного повышения эффективности стрельбы из индивидуального автоматического оружия пехоты, была решена советскими конструкторами-оружейниками на конкурсе 1968-1974 годов не в полной степени. В то же время новый автомат АК-74, известный как простое и надежное оружие, не отвечал современным требованиям по вероятности попадания в цель второй и последующих пуль при автоматической стрельбе. Поэтому наработанные в ЦНИИТОЧМАШ конструктивные решения были продолжены в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах по проектированию новых автоматов в оружейных КБ Ижевска, Тулы и Коврова.

В 1978 году Министерство обороны СССР выдвинуло тему Создание автомата повышенной эффективности под 5,45-мм патрон , получившую шифр Флажок . В тактико-техническом задании, разработанном ГРАУ МО СССР, перед конструкторами-оружейниками была поставлена задача сделать автомат, превосходящий по боевой эффективности штатный АК-74 в 1,5 — 2 раза. Подобные работы в полной мере выявили, что при существующих классических схемах автоматического стрелкового оружия возможность добиться повышения кучности стрельбы крайне ограничена и поставленную задачу можно решить лишь при принципиальном изменении самой конструкции оружия. Проведение начальной стадии опытно-конструкторских работ по теме Флажок позволило заложить теоретическую базу для дальнейших работ в этом направлении.

После отработки концепции нового оружия в августе 1981 года отечественные оружейники в рамках опытно-конструкторских работ по теме Создание автомата, в 1,5 раза превышающего по эффективности автомат АК-74 , известной также под шифром — Абакан , приступили к разработке перспективных образцов автоматического оружия. Основным направлением при создании нового автомата, как и было заложено в ТТЗ, стало повышение кучности стрельбы непрерывным огнем в 5-10 раз, в зависимости от положений для стрельбы, что помогло бы молодым солдатам сравняться по точности стрельбы с опытными стрелками. Предусматривалось, что новое оружие, проектируемое по теме Абакан , должно было сохранить надежность своего предшественника, иметь возможность устанавливаться во всех существующих объектах военной техники, а также допускать присоединение к нему всех штатных комплектующих изделий: подствольного гранатомета, различных оптических приборов, штык-ножа и т.д. В то же время Министерство обороны не стало предъявлять дополнительных требований к существенному увеличению дальности пробития существующим 5,45-мм автоматным патроном различных преград и индивидуальных средств защиты (бронежилетов). Штатный 5,45-мм автоматный патрон 7Н6 признавался удовлетворяющим перспективным требованиям. Новые работы по проектированию проводились на конкурсной основе конструкторскими коллективами ведущих предприятий советской оружейной промышленности под общим научно-методическим руководством ЦНИИТОЧМАШ:

— в Ижевске — ПО Ижевский машиностроительный завод (Ижмаш) — конструкторы Никонов, Калашников

— Ижевский научно-исследовательский технологический институт (ИжНИТИ) — конструктор Постников

— в Туле — ЦКИБ СОО — конструкторы Афанасьев, Коробов, Стечкин

— в Коврове — ОКБ Ковровского механического завода — конструкторы Пикинский, Гарев, Кокшаров.

К августу 1984 года они представили на конкурс 12 проектов автоматов самых разнообразных конструктивных решений. Однако до стадии испытаний дошли только 10 опытных образцов, среди которых было и оружие, сконструированное по безударной схеме со сбалансированной автоматикой: автомат Гарева — Кокшарова АЕК-971.

Длительные испытания, проведенные Научно-исследовательским испытательным полигоном МО СССР, наглядно подтвердили вывод наших специалистов о том, что потенциальные возможности всех образцов, выполненных по общепринятой классической ударной схеме, крайне ограничены в плане повышения кучности. Они не обеспечивают заданных требований по эффективности стрельбы и пути решения этой задачи могут быть достигнуты только путем создания радикально новых конструкций. Определенные перспективы оставались у автоматов, созданных по безударной схеме со сбалансированной автоматикой, чьи потенциальные возможности были еще не до конца изучены. В то же время многие конструкции автоматов, представленные на полигонные испытания, представляли собой принципиально новое слово в оружейной технике, в которых конструкторы сделали основной упор на реализацию схемы с накопленным импульсом.

К одному из наиболее типичных образцов оружия со сбалансированной автоматикой относился 5,45-мм автомат АЕК-971, созданный конструкторами Ковровского механического завода Б.Гаревым и С.Кокшаровым. Он представлял собой модернизированный вариант автомата системы Константинова СА-006, ранее уже проходившего испытания на конкурсе 1974 года. Разработанный по принципу сбалансированной автоматики, он использовал отвод части пороховых газов из канала. Это оружие представляло собой оригинальную конструкцию. Во время производства выстрела затворная рама с затвором начинала движение назад с целью извлечения стрелянной гильзы. Одновременно с этим вторая часть подвижной системы автоматики — балансир, равный по массе первой и кинематически связанный с ней через две шестеренки, начинал перемещаться в противоположном направлении — вперед, и достигал специального упора одновременно с первой, уравновешивая таким образом разнонаправленные импульсы отдачи подвижных частей. Запирание канала ствола производилось поворотом затвора. Питание патронами осуществлялось из стандартного магазина емкостью 30 патронов от АК-74. Флажок переводчика-предохранителя был выведен на обе стороны ствольной коробки, однако, флажок, расположенный с левой стороны, не имел функции предохранителя, что несколько снижало его возможности. Особенностью первой модели автомата АЕК-971 являлось необычное надульное устройство. В основу конструкции этого дульного тормоза-компенсатора была заложена совершенно новая концепция ведения огня стрелком из устойчивых и неустойчивых положений. В положении стрельбы очередями из неустойчивых положений: на ходу, стоя, с колена, специальным рычагом, расположенным с левой стороны ствольной коробки, можно было уменьшать отверстия в дульном тормозе-компенсаторе, а для положения стрельбы из устойчивых положений: лежа с упора, сидя с упора, стоя с упора — их увеличивать. Подобное изменение диаметра отверстий для пороховых газов истекающих в дульный тормоз-компенсатор, наряду со сбалансированной автоматикой, существенно влияло на достижение стабилизации оружия в вертикальной плоскости во время автоматической стрельбы. Ударно-спусковой механизм АЕК-971 допускал ведение одиночного и автоматического огня, а также огня фиксированными очередями по два выстрела (в последующем в одной из моделей АЕК-971 — по три выстрела), что в немалой степени увеличивало эффективность стрельбы из этого автомата при темпе стрельбы 1500 выстр/мин. Благодаря особенностям конструкции спускового механизма в автомате АЕК-971 практически полностью исключена возможность непроизвольного перезаряжания оружия с выключенным предохранителем при ударах приклада об твердую поверхность. Приклад откидывается на левую сторону ствольной коробки. Приклад, ложа, в которой собран быстросъемный ударно-спусковой механизм (выполненный в отдельной агрегатной сборке), цевье, ствольная накладка газовой трубки изготавливались из ударо-прочной пластмассы. Прицельное приспособление состоит из открытого секторного прицела, рассчитанного на дальность стрельбы до 1000 м и мушки в намушнике. Длина общая — 965 мм масса без магазина — 3,3 кг начальная скорость пули — 900 м/с прицельная дальность — 1000 м емкость магазина — 30 патронов.

Однако в процессе многолетних всесторонних испытаний конструкция этого оружия была существенно упрощена. Представители Министерства обороны в автомате АЕК-971 многие новшества сочли излишними, и в том числе новый регулируемый дульный тормоз-компенсатор, поскольку солдат в горячке боя мог легко перепутать позиции фиксатора его отверстий, что могло самым плачевным образом сказаться на дальнейшей судьбе такого бойца. Поэтому вместо него ввели стандартный дульный тормоз-компенсатор от автомата АК-74. Резко (до 800 — 900 выстр/мин.) снизили темп стрельбы. Практически полной переделке была подвергнута ложа, причем для большей надежности приклад стал постоянным. Модернизированный автомат Гарева-Кокшарова показал результаты при стрельбе непрерывным огнем, на 15 — 20 % превосходящие аналогичные результаты штатного 5,45-мм автомата Калашникова АК-74. Но ковровский автомат проигрывал по кучности второго выстрела при ведении стрельбы автоматическим огнем своему основному сопернику — автомату Никонова, хотя и превосходил его по этому показателю при стрельбе длинными очередями.

И все же история ковровского автомата не закончилась в восьмидесятых годах. В конце 1990-х годов Министерство обороны вновь востребовало оружие со сбалансированной автоматикой, над которым работали конструкторы Ковровского механического завода. О заинтересованности армии в подобном оружии заявил начальник вооружения Вооруженных сил РФ в мае 2000 года в интервью газете Красная звезда : . В перспективе основным оружием Российской армии станет автомат с полностью сбалансированной автоматикой. Ковровские оружейники разработали на основе 5,45-мм автомата АЕК-971 его новую экспортную модель, рассчитанную на использование первоначально патрона 5,56х45 НАТО, а впоследствии и 7,62х39 промежуточного патрона обр. 1943 г.

От своего предшественника модернизированный автомат АЕК-971 отличался небольшими конструктивными и технологическими изменениями, наиболее существенным из которых стало создание металлического приклада, складывающегося на правую сторону ствольной коробки. Это позволило установить на левой стороне ствольной коробки универсальный кронштейн для крепления на автомате всех видов оптических и ночных прицелов.

В настоящее время ковровское оружие вновь проходит жесткие испытания Министерства обороны, и кто знает, не заменит ли скоро новый автомат необычной конструкции всем хорошо знакомый легендарный автомат с маркой АК.

Источники: http://www.dksta.ru/kgta/kafedra/mash/doklad_aleks_fed.php, http://vz.ru/society//9/26/707261.html, http://www.bratishka.ru/archiv/2004/4/2004_4_5.php