4.1.3. Применение выката ствола

В случае отдачи ствола предполагалось, что начальная скорость его равнялась нулю. Если до выстрела стволу сообщить определенную скорость в направлении выстрела так, что к моменту начала движения пули в канале ствола ствол будет иметь некоторую скорость , то в результате действия давления порохового газа на дно канала ствола ствол сначала остановится, а затем приобретет некоторую скорость движения назад. Такое явление называется выкатом ствола, а скорость ствола, направленная вперед к моменту начала движения пули в его канале , называется скоростью выката.

При свободном горизонтальном движении ствола его скорость к концу периода последействия при выкате может быть определена из равенства количества движения

или

.

Из зависимости видно, что скорость ствола при выкате всегда меньше скорости ствола без выката. Следовательно, выкат может применяться для уменьшения скорости отката ствола.

Выясним максимально возможную эффективность выката для уменьшения максимальной скорости ствола в откате. Так как при работе автоматики выкат ствола может происходить в результате возвратного движения ствола вперед под действием возвратной пружины после его движения назад, то абсолютная величина скорости выката будет меньше абсолютной величины скорости ствола в откате при наличии выката , т.е.

.

Это объясняется некоторыми дополнительными потерями механической энергии при работе возвратной пружины. Для выяснения предельной эффективности выката допустим, что

.

При этом условии можно записать

,

откуда

.

Отсюда видно, что при применении выката в предельном случае максимальная скорость ствола в откате может быть уменьшена в два раза. Соответствующая приведенная кинетическая энергия ствола будет:

при свободной отдаче ствола

;

при выкате

.

Учитывая, что , получим .

Этот результат показывает, что при выкате ствола его максимальная кинетическая энергия в откате предельно может быть уменьшена в четыре раза. Поэтому выкат ствола можно использовать как весьма эффективное средство уменьшения максимальной кинетической энергии ствола в откате.

При выкате в переднем положении ствол останавливается под действием давления порохового газа на дно его канала, поэтому удар ствола о ствольную коробку в переднем положении перед выстрелом будет отсутствовать, что приведет к уменьшению разброса углов вылета пуль при стрельбе. Однако, несмотря на положительное качество, выкат ствола имеет ряд присущих ему недостатков. Существенным недостатком выката ствола является неравномерность работы автоматики из-за изменения скорости выката в результате действия сил трения, стрельбы при различных углах возвышения и т.д. Из выражения следует, что уменьшение скорости выката приводит к увеличению скорости отката. Увеличение скорости отката неизбежно должно привести к увеличению скорости выката, что влечет уменьшение скорости отката при последующем выстреле и т.д. Вторым недостатком применения выката является опасность затяжных выстрелов, при которых ствол может успеть дойти в крайнее переднее положение и выстрел произойдет без выката. При этом энергия отдачи ствола будет значительно увеличена. При работе автоматики с выкатом некоторые неудобства могут вызвать осечки, так как после них возвратную пружину ствола перед очередным выстрелом нужно будет взводить.

При работе автоматики с выкатом ствола требуется обычно определить положение ствола, при котором нужно производить спуск курка или ударника.

Рис. 4.1. Схема определения характеристик движения

ствола при наличии выката

Если на графике скорости свободного отката ствола в функции времени (рис. 4.1) отложить отрезок ОО₁, представляющий в принятом масштабе построения скорость выката, то кривая относительно нового начала координат O₁ будет представлять скорость отката ствола с учетом его выката.

Точка О₁ кривой будет отвечать моменту остановки ствола.

Заштрихованная площадь, в соответствующем масштабе, показывает путь, пройденный стволом с момента начала движения пули до момента остановки ствола в переднем положении в конце его выката, а горизонтальный отрезок OО₁ – время выката ствола.

Если к этому времени добавить среднее время от момента воспламенения капсюля до начала форсирования нарезов пулей и время движения курка или ударника, а затем учесть перемещение ствола вперед в течение этого времени, то можно определить положение ствола, при котором должен произойти спуск курка или ударника, и предусмотреть соответствующий ход ствола вперед во время его выката.