Полусвободный затвор конструктивно и технологически существенно более сложен по сравнению со свободным (но все таки несколько проще, чем системы с использованием отдачи ствола или газоотводной автоматикой), зато при той же массе позволяет применить более мощный патрон, либо, наоборот, при использовании того же патрона облегчить затвор относительно свободного, что позволяет снизить массу оружия в целом, повысить показатели кучности стрельбы.
Считается, что применение полусвободного затвора при использовании в оружии пистолетных патронов в большинстве случаев не оправдано ввиду его повышенной сложности, а при таких мощных патронах, как винтовочные, он уже не обеспечивает надёжного действия автоматики оружия. Наиболее рационально, видимо, его применение в оружии под автоматные патроны «промежуточной» мощности, однако в этом классе исторически уже господствует газоотводная автоматика, что существенно ограничивает применимость полусвободных затворов в современном оружии. Также иногда этот принцип используется в целях снижения излишне высокого темпа стрельбы оружия.
В пулемёте Шварцлозе перераспределение энергии отдачи между передней и задней частями затвора достигалось за счёт системы связывающих их рычагов — закреплённого на остове затвора шатуна и кривошипа, связанного со ствольной коробкой (коробом) пулемёта через ось в точке А.
Автоматика HK G3 и HK MP5, использующая полусвободный затвор с торможением вертикальными роликами, также основана на перераспределении энергии между двумя частями затвора
.
Действие полусвободного затвора Блиша, использовавшегося в пистолете-пулемёте Томпсона, было основано на повышенном трении, возникающем между бронзовым вкладышем затвора в виде буквы Н и наклонными пазами в стенках ствольной коробки, в которые входили его боковые отростки.
Принцип действия
В большинстве случаев, принцип действия полусвободного затвора заключается в том, что он состоит из двух частей, так или иначе связанных между собой таким образом, что при выстреле кинетическая энергия отдачи, получаемая его передней, непосредственно прилегающей к казённому срезу ствола, частью, посредством этой связи передаётся задней части затвора. Задняя часть затвора (обычно называемая затворной рамой) начинается двигаться быстрее, чем передняя, работая накопителем энергии, а передняя его часть (остов или боевая личинка затвора) за счёт перераспределения энергии от неё к накопителю, соответственно, тормозится, этим замедляя выход гильзы из патронника.
Для такого перераспределения энергии между частями затвора могут использоваться рычаг или система рычагов (пулемёт Шварцлозе, пистолет-пулемёт Кирали, FAMAS, автомат Барышева и другие), ролики (CETME, HK G3, HK MP5, SIG SG 510 и другие) и иные приспособления.
Также, к полусвободным часто относят затворы, торможение которых достигается так или иначе за счёт возникновения повышенного трения между затвором и внутренней поверхностью ствольной коробки (так называемый фрикционный затвор; примеры использования — пистолет-пулемёт Томпсона, пистолет-пулемёт Рейзинг, пистолет Шёрбергера 1892 года и другие) или сопротивления какого-либо механизма, находящегося вблизи мёртвой точки (например, пары связанных рычагов или маховика), а иногда — и оружие, в котором движение затвора тормозится давлением пороховых газов, отведенных из ствола (Volkssturmgewehr 1-5, Heckler und Koch P-7), либо использованием любых иных, позволяющих достичь этого, принципов. Однако иногда эти системы выделяют в отдельный тип затворов с замедленным отходом.
Так как экстракция в системах с полусвободным затвором происходит при сравнительно высоком давлении в патроннике и, соответственно, высоком трении гильзы о стенки патронника, для уменьшения трения между стенками патронника и гильзой, облегчения её выхода из патронника и предотвращения разрыва в них часто применяются продольные канавки на стенках патронника, так называемые канавки Ревелли (не путать с поперечными или спиральными насечками в патроннике, которые иногда используются в системах со свободным затвором и, напротив, замедляют отход назад гильзы и затвора).
Например, у FAMAS в патроннике имеются 16 продольных канавок длиной 44 мм. Канавки подают пороховые газы в пространство между гильзой и стенками патронника. Они могут доходить до конца патронника или до его середины, так как стенки гильзы у основания обычно толще, чем у дульца, поэтому вероятность её разрыва там меньше.
На ранних системах, не имевших таких канавок, иногда с той же целью — облегчение экстракции при высоком давлении пороховых газов и предотвращение разрыва гильзы — применялась обильная смазка патронов воском или густой смазкой
Системы
Система Шварцлозе
Схематическое изображение затвора пулемёта Шварцлозе.
Замедление отпирания в системе Шварцлозе осуществлялось сразу двумя способами — сопротивлением пары шарнирно сочленённых рычагов и перераспределением энергии отдачи между двумя частями затвора. Пара рычагов — шатун, соединённый с массивным остовом затвора, и кривошип, связанный с коробом — находилась в переднем положении вблизи мёртвой точки. Ударный механизм включал ударник с бойком, скользивший в канале остова затвора, надетую на хвост ударника тарель с гребнем и укреплённую на тарели лодыжку.
Система Блиша
Затвор Блиша.
Между затвором Блиша и стенками ствольной коробки имелся бронзовый вкладыш, скользящий по двум пазам-направляющим под углом около 70° к оси ствола. Бронза по стали скользит легко, и перемещению затвора рукой вкладыш не мешает — выскальзывает и освобождает затвор. Но при очень высоком давлении коэффициент трения растёт. Поэтому при выстреле, когда усилие на вкладыше растёт скачком, он заклинивается и удерживает затвор, пока давление не спадёт.
Ряд авторов утверждает, что вкладыш-замедлитель в данной конструкции по сути не работал, либо оказывал на её работу лишь небольшое влияние, что отчасти подтверждается тем фактом, что поздние армейские модификации «Томпсона» — М1 и М1А1 — его вовсе не имели, что не повлияло на их работоспособность. Кроме того, при неправильной (вверх ногами) установке вкладыша при сборке оружие не работало.
Система Рейзинга
Устройство ПП Рейзинга. Затвор в крайне переднем положении, перекошен вверх.
Использовалась в пистолетах-пулемёте Reising M50 / M55. Не следует путать эту систему с теми, в которых перекосом осуществляется жёсткое запираниезатвора (СКС, StG 44 и другие).
Принцип действия заключается в использовании перекоса затвора вверх на небольшой угол. После прихода в крайне переднее положение затвор входит своей тыльной (задней) частью в наклонный скос на внутренней поверхности ствольной коробки. При выстреле его отход замедляется до тех пор, пока задний торец затвора полностью не не выйдет из скоса.
Система оказалась малоэффективна и, к тому же, склонна к отказам при загрязнении скоса пылью и пороховым нагаром.
Система Кирали
Оригинальная система Кирали. Рычаг-ускоритель также используется в роли курка, ударяющего по бойку после прихода затворной рамы в крайне переднее положение.
Затвор штурмовой винтовки FAMAS.
Использует рычажный замедлитель отхода боевой личинки затвора. Затвор состоит из двух частей, энергия отдачи перераспределяется от передней части к задней за счёт связывающего их передаточного рычага (ускорителя), взаимодействующего со специальным выступом затворной коробки. При этом передняя часть затвора тормозится, а задняя — напротив, отходит назад ускоренно.
Разработана Паулем Кирали (Pál Király) в 1930-х годах, впервые применена на разработанном им пистолете-пулемёте Kiraly 39.M. Впоследствии применена в конструкции доминиканского карабина San Cristobal, французских пулемёте AA-52 и автомате («штурмовой винтовке») FAMAS, а также многих других образцах. В СССР по схеме Кирали был создан целый ряд образцов конструкторами Г. А. Коробовым (ТКБ-454, ТКБ-517) и, в существенно модифицированном виде, А. Барышевым (автомат Барышева).
Система Энда
Устройство SIG MKMS.
Использовалась в швейцарском пистолете-пулемёте SIG MKMS системы Готтарда Энда. Отчасти напоминает систему Кирали, — собственно говоря, сам Кирали также принимал участие в её разработке.
Затвор в этой системе также разделён на две части, между которыми при выстреле происходит перераспределение энергии отдачи. Отличие заключается в том, что вместо рычага это осуществляется за счёт перекоса боевой личинки затвора вверх, торец которой благодаря особой форме сам играет роль рычага-ускорителя, взаимодействуя с уступом на ствольной коробке.
Система с роликовым торможением (Форгримлера)
Автоматика HK G3 и HK MP5 использует полусвободный затвор с торможением вертикальными роликами.
Не следует путать её с оружием вроде пулемёта MG42, в котором при помощи похожих роликов осуществляется жёсткое запирание канала ствола.
Разработана в конце Второй мировой войны в Германии фирмой Mauser при разработке автомата StG 45(M), однако развернуть производство не удалось по причине капитуляции Германии. После окончания войны в 1949 году команда бывших инженеров Mauser под руководством Людвига Форгримлера (Ludwig Vorgrimler) начала работать над созданием оружия для армии Испании в мадридской компании CETME. Ими была разработана винтовка CETME modelo А, принятая на вооружение армии Испании в 1956 году и впоследствии многократно модернизированная.
Впоследствии лицензия на производство этой винтовки была куплена немецкой компанией Heckler & Koch и воплотится в целой серии оружия различного класса: от пистолетов-пулемётов HK MP5 до снайперской винтовки HK PSG1. Очень близкий принцип действия был реализован и в швейцарской винтовкеSIG SG 510.
В оружии с роликовым торможением затвора при выстреле давление пороховых газов на донце гильзы толкает её вместе с затвором назад (А). Однако ролики, взаимодействуя со стенками ствольной коробки, имеющими специальные углубления, при этом начинают сходится, выходя из этих углублений (В) и толкая назад заднюю часть затвора, одновременно задерживая отход передней, за счёт чего первая начинает отходить назад ускоренно, а вторая, напротив, тормозиться. Передаточное отношение роликовой передачи у пистолета-пулемёта МР5 составляет порядка 1:4. После того, как ролики полностью выйдут из углублений, обе части затвора отходят назад совместно под действием инерции (С).
Система с торможение за счёт поворота затвора
По приходу в крайне переднее положение затвор поворачивается на небольшой угол за счёт взаимодействия со спиральными пазами на стенках ствольной коробки, или наличия скоса у выреза для рукояти взведения. В отличие от систем, в которых поворотом затвора осуществляется его жёсткое запирание, затвор после этого может самоотпереться, но после выстрела между спиральными пазами и выступами затвора возникает повышенное трение, которое тормозит отход последнего. После выхода выступов из спиральной части пазов затвор отходит назад свободно.
Применялась обычно в пистолетах-пулемётах, например итальянском Beretta M1918 и опытном пистолете-пулемёте Дегтярёва 1931 года.
Система Дегтярёва
Ещё одна разновидность схемы с перераспределением энергии отдачи между двумя частями затвора, очень похожая на схему с роликовым запиранием, только роль роликов здесь играют боевые упоры в виде рычагов. Использовалась в опытном пистолете-пулемёте Дегтярёва 1929 года.
Передняя часть затвора, непосредственно подпирающая казённый срез ствола, имела два расходящихся в стороны боевых упора по бокам. Когда затвор приходил в крайне переднее положение и упирался в казённый срез, затворная рама продолжала движение по инерции и под воздействием возвратно-боевой пружины, при этом коническая поверхность выполненного зацело с ней ударника раздвигала эти боевые упоры, и они входили в специальные вырезы по бокам ствольной коробки. При выстреле скошенные опорные поверхности боевых упоров и вырезов ствольной коробки взаимодействовали друг с другом, и боевые упоры начинали сходиться, при этом «выдавливая» расположенный между ними ударник, ускоряя этим отход затворной рамы и одновременно замедляя отход передней части затвора; после полного «выдавливания» ударника, затвор самоотпирается и далее отходит назад вместе с затворной рамой свободно.
Такая конструкция весьма напоминает затвор пулемёта ДП, но расходящиеся упоры используются здесь не для жёсткого запирания, а для перераспределения энергии отдачи (у ДП отпирание затвора производилось за счёт газового поршня, отводящего назад затворную раму и сводящего боевые упоры).
