Схема 132. Канал нарезного ствола со стороны патронника
Схема 133. Устройство нарезной части канала ствола (поперечный разрез):
а - ширина нареза; b - ширина поля; с - глубина нареза; d - калибр оружия; d1 - диаметр по нарезам.
Нарезы прямоугольной формы
Нарезы выполняются проходом специального метчика или продавливаются специальным инструментом - дорном. Дорнированные стволы вследствие уплотнения структуры металла прочнее и более живучи в эксплуатации, чем обработанные нарезанием. Но нарезанные стволы более чисты после обработки и дают лучшую кучность боя.
Направление нарезов встречается как правое (Россия, СССР, Германия, Америка), так и левое (Англия и Франция). Правое направление нарезов обусловлено тем, что давление пули на боевые грани нарезов вызывает реакцию кручения ствола в сторону, противоположную направлению вращения пули. Эти напряжения существенны, и они могут или закручивать (завинчивать) ствол в ствольную коробку, или вывинчивать его оттуда. Обычная технологическая резьба в большинстве стран мира правого вращения и, соответственно, ствол с правым направлением нарезов будет 'вкручиваться' в ствольную коробку, а не 'выкручиваться' из нее. Известно, что даже гайки рано или поздно сами откручиваются, а оружейные стволы при разных направлениях нарезов и резьбы посадки в ствольную коробку открутятся и подавно. Английские и французские стволы с левыми нарезами имеют соответственно левую резьбу соединения со ствольной коробкой. И хотя сейчас даже на спортивном высокоточном оружии стволы запрессованы в ствольные коробки с технологическим 'натягом' (что, кстати, увеличивает прочность патронника) и законтрены шпильками (как в автомате АКМ), нарезы отечественных стволов традиционно остались правого вращения.
На качество боя оружия (энергию и кучность) направление вращения нарезов влияния не имеет. Но следует помнить, что при правом вращении нарезов отклонение пули на деривацию будет вправо, а при левом вращении - влево.
Для получения более прочных выступов на оболочке пули после ее врезания в нарезы (схема 134) и для удобства чистки оружия желательно ширину нарезов делать возможно большей.
Схема 134:
А - форма оболочки после врезания в нарезы;
Б - упрощенная форма оболочки после врезания в нарезы
Врезание оболочки пули будет тем легче, чем уже поля (выступающие части) нарезов. Однако при слишком узких полях ширина их может оказаться настолько малой, что они не будут удовлетворять пределам прочности и будут разрушаться. Практически берут ширину поля, равной примерно половине ширины нареза (см. схему 133). Например, для винтовок и карабинов Мосина ширина нареза 3,81 мм, ширина поля 2,17 мм.
От глубины нарезов зависит высота выступов на оболочке пули (схема 134). При мелких нарезах незначительный износ полей (выступов) может привести к срыву пуль с нарезов. Исходя из этого глубину нарезов делают возможно большей. Однако с увеличением глубины нарезов увеличивается усилие, необходимое для врезания пули в нарезы, что может вызвать разрыв оболочки или демонтаж (разрушение) пули. Кроме того, глубокие нарезы создают большие выступы на оболочке пули, которые будут увеличивать силу сопротивления воздуха в полете. Учитывая все эти соображения, глубину нарезов делают равной от 1/50 до 1/70 калибра оружия (1,5-2%). Для трехлинейных винтовок и карабинов глубина нарезов равна 0,12 -0,15 мм.
Чем больше количество нарезов, тем кучнее бой ствола. В трехлинейных винтовках дореволюционного выпуска было три нареза, позже их увеличили до четырех. В оружии нормальных калибров их иногда делают 5-6, но не более, исходя из вышеописанных технических особенностей проектирования.
В практике стрелкового оружия в разное время и по разным причинам применялись различные профили нарезов: прямоугольный, трапецеидальный, сегментный, скругленный и даже комбинированный.
Прямоугольной называется такая форма нарезов, у которой грани одного и того же нареза параллельны (см. схему 133). В отечественных стволах приняты нарезы прямоугольной формы. Преимущества именно такой формы нарезов - в ее надежности, долговечности и экономичности в изготовлении и поэтому она наиболее применяема в оружейных системах (схема 135).
Схема 135:
А - нарезы 7,62-мм винтовки Спрингфильда обр. 1903 г.;
Б - нарезы 7,62-мм винтовки КА обр. 1891/1930 гг.
Трапецеидальная форма нарезов похожа на прямоугольную и отличается от нее тем, что смежные грани нарезов не параллельны друг другу. Такая форма нарезов продиктована стремлением сделать деформацию оболочки пули при врезании в нарезы менее резко 'сдвинутой' (схема 136) и, соответственно, сохранить ее профиль и механическую прочность, увеличить глубину нарезов и повысить давление в стволе. Оружие с трапецеидальной формой нарезов сложнее и дороже в производстве, чем оружие с нарезами прямоугольной формы, но кучность боя таких стволов лучше. Снайперские винтовки с трапецеидальными нарезами производились и производятся в Австрии фирмой 'Манлихер'.
Схема 136. Нарезы трапецеидальной формы
Вышеописанные формы нарезов в принципе отвечают эксплуатационным требованиям, но остающиеся в углах нарезов (между дном нареза и гранью) твердые частицы оболочки пули и продуктов сгорания пороха могут вызвать появление коррозии, ибо чистка и смазка углов нарезов затруднена. К тому же углы нарезов неплотно заполняются массой пули, и в этих местах наблюдается прорыв пороховых газов. При этом несколько падает давление в стволе и раскаленные пороховые газы, истекающие по незаполненным местам с большой скоростью, разрушающе действуют на ствол.
Стараясь ликвидировать этот недостаток, на некоторых оружейных системах до сих пор применяются так называемые нарезы сегментной формы. Сегментной называется такая форма нарезов, у которой нарезы в сечении, перпендикулярном оси ствола, представляют фигуру сегмента (схема 137). Такие нарезы в начале XX столетия были приняты на очень неплохой винтовке точного боя японского оружейника Арисака (схема 138). При такой форме нарезов, не имеющей углов, пуля заполняет просвет канала ствола полностью. Но стволы с такими нарезами очень трудоемки и дороги в производстве, к тому же при отсутствии боевых граней, на которые обычно опирается пуля при движении, пуля действует на опорную часть сегмента, как на клин, вызывая увеличенную поперечную деформацию ствола и снижая его живучесть. Поэтому сегментарные нарезы широкого распространения не получили.
Схема 137. Нарезы сегментной формы
Схема 138. Нарезы 6,5-мм винтовки системы Арисака
Недостатки сегментарных нарезов устранены в стволах с нарезами скругленной формы (схема 139), где боевая грань имеет полукруглую форму. В таких нарезах нет углов, они ничем не забиваются, в них не наволакивается свинец. Стволы с такими нарезами очень легко чистить. Но они еще более дороги в производстве, чем сегментарные нарезы, и применяются на очень дорогих охотничьих системах.
Схема 139. Скругленная форма нарезов
В свое время для повышения живучести стволов в некоторых системах поля нарезов делали шире самих нарезов. Такие нарезы были на русской трехлинейной винтовке первых выпусков и на швейцарской винтовке системы 'Шмидт-Рубина' (схема 140). С принятием на вооружение патронов с пулями более совершенной формы, в меньшей степени изнашивающей ствол, от такой геометрии нарезов отказались.
