Нарезные стволы появились более 600 лет назад, но, как ни странно, очень многие принципы, которые понимали оружейники средневековья, актуальны и сейчас. Изменились технологии, появились новые методы контроля, новые стали, но принцип работы суперсовременного оборудования, контролируемого компьютером, такой же, как и у древнего деревянного станка для нарезания канала ствола, изготовленного ствольщиком XV века.
Что собой представляет нарезной ствол?
По сути ствол — это труба, внутри которой расположены нарезы. Нарезы делаются под углом, чтобы придать пуле вращение, угловую скорость, которая будет стабилизировать её в полете. Этот же принцип реализован в игрушке «волчок», которая может сохранять вертикальное положение, только вращаясь.
Для начала несколько терминов: bore size — это диаметр канала ствола по полям, grove size — диаметр по нарезам. У ствола калибра .308 Winchester bore size составляет .300дюйма (или почти точно 7,62мм), а диаметр по нарезам (grove size) равен .308 или 7,82мм, что совпадает с диаметром ведущей части пули для этого калибра.
В России калибр 7,62 имеет фактический размер 7,92 (по нарезам) или .311дюйма.
Ствол — деталь очень сложная в производстве. Тут всё оборудование и технологии с приставкой «спец» -специальные станки и инструменты. Путь ствола начинается на металлургическом предприятии, где изготавливается пруток специальной стали. В США обычно это нержавеющая, безникелевая сталь 416R или хромомолибденовая 4140.
В Европе применяют свои спецификации, и хотя они довольно близкие, отличия всё-таки есть, например нержавеющие стали Lothar Walther жёстче 416R и ближе по составу к 420 стали.
После изготовления и холодной ковки прутки ствольной стали подвергают поверхностной обработке (обточка или шлифование) и проводят термическую обработку для снятия напряжений.
На ствольном производстве пруток ленточной пилой разрезается на мерные заготовки, после чего помещается в специальный станок для глубокого сверления. Глубоким считается сверление, когда глубина отверстия составляет более 10 диаметров.
Дорн для нарезания нарезов в стволе установленный в штанге
В ствольном сверлении это отношение обычно равно или более 100. Понятно, что сделать такую сложную операцию можно только специальным инструментом. Ствольное сверло — удивительный инструмент. Оно имеет одно лезвие и выглядит как полумесяц, только внутренний сектор выбран углом. У него сложная форма заточки, определяемая при помощи специальных таблиц.
Внутри сверла проходит отверстие для подачи масла. Масло через сверло вымывает стружку, смазывает и охлаждает металл в зоне резания. Важной особенностью глубокого сверления является то, что при этой операции вращается заготовка, а сверло неподвижно и подается только в продольной плоскости со скоростью около 3 см в минуту. Чтобы просверлить ствол, обычно уходит примерно полчаса времени.
Разрез нарезного ствола с патронником
После сверления будущий ствол проверяют на межцентровое отклонение; если в месте выхода сверла отклонение составляет более 0,3 мм от центра, то такую деталь бракуют.
Следующая операция — это протягивание развертки. Многолезвийный инструмент, вращаясь, протягивается через канал ствола, удаляя следы от сверления и обеспечивая стволу почти полированную внутреннюю поверхность. Далее канал ствола дополнительно хонингуют или полируют.
После этого наступает самый сложный и ответственный момент — изготовление нарезов.
В настоящее время применяют пять основных способов для нарезания канала ствола: это однопроходное нарезание; протягивание дорна; ротационная ковка; протягивание многолезвийной протяжки; электроэрозионный способ.
В целевой стрельбе применяют только лорнирование и однопроходное нарезание, все остальные способы позволяют производить продукцию только массового качества.
Протяжка дорна как способ профилирования канала ствола появилась в 40-х годах прошлого века. Данный метод был почти одновременно освоен немецкими и американскими оружейниками и являлся своего рода
технологическим прорывом, так как метод прост как по исполнению, так и по требуемому станочному парку.
Дорн — это твердосплавная головка, повторяющая окончательный контур ствола с полями и нарезами, но чуть большего размера. Дорн устанавливается на пруток, пруток пропускают через ствол, закрепляют хвостовик прутка в инструментальном держателе и протягивают через ствол, давление дорна на стенки отверстия формирует нарезы.
Первый секрет данной технологии — это смазка, которая применяется при протягивании дорна. Классический способ — это меднение ствола. В этом случае смазкой является медь, дорн скользит по ней без усилий. Однако нанесение её в канал ствола — процесс трудоёмкий. Сейчас многие стали применять собственные рецептуры смазок, разработанных на основе современных антифрикционных составов. В любом случае это «ноу-хау» высококлассных ствольщиков.
Шаг нарезов задаётся специальной оправкой — копиром. На нём нарезы как бы вывернуты наизнанку, находятся снаружи. Они и задают угол поворота дорна на нужный шаг, двигаясь по специальным направляющим втулкам. Операция довольно быстрая и требует около 5-6 минут времени, включая установку детали в станок. Однако, так как размеры дорна больше, чем искомый калибр, после операции требуется провести процедуру термической обработки для снятия напряжений. В процессе этой обработки ствол «сожмётся» до нужного размера, а также у него исчезнут напряжения — стресс, возникший в металле из-за огромных давлений дорна.
Вот тут и возникает главный секрет ствольщиков, который заключается в температурных режимах обработки и времени выдержки. Малейшая ошибка в режимах приведёт к тому, что ствол в процессе стрельбы начнёт сжиматься. Помимо того, что стрелять из такого ствола точно невозможно, это и не безопасно, так как возникают огромные давления в момент выстрела, что может привести к разрыву гильзы или закливанию затвора.
Инструмент для формирования нарезов в канале ствола методом протяжки дорна
Дорнированные стволы очень долго доминировали в соревнованиях по бенчресту. «Вечный» рекорд Пэта МакМиллана (Pat McMillan) установлен из собственноручно им сделанного ствола и равняется 0.009 МОА (пять выстрелов на 100 ярдов). Пэт сделал установку для протяжки у себя в гараже, используя очень нехитрые приспособления, и добился впечатляющих результатов.
Его стволы (а сделал он их очень немного, всего около пары сотен) считаются эталоном данного способа производства.
В 80-х и 90-х годах в лидеры рынка вышла фирма Shilen («Шилен»), из их стволов было поставлено несколько десятков мировых рекордов. Великий Тони Бойер все свои ранние титулы выиграл, используя именно эти стволы. А потом случилась какая-то странная вещь, стволы Shilen стали стрелять хуже, и причины до сих пор непонятны. Есть версия, что это связано с ошибками в термической обработке (были установлены новые печи, повышенной ёмкости), а возможно использование других партий стали. Но факт остаётся фактом, сегодня Shilen — редкий гость в листе снаряжения топ-Стрелков.
Сверло для глубокого сверления заготовки ствола
В середине 90-х годов лидерство захватили компании, производящие стволы методом однопроходного нарезания (в отечественной терминологии он называется строжкой крючковым шпалером). Однопроходным такой метод называется не из-за того, что нарез формируется за один проход, а потому, что инструмент совершает рабочий ход только в одном направлении. Метод гораздо более сложный и очень требовательный к навыкам исполнителей. Суть способа в том, что небольшой резец (в английском варианте hook — «крючок»), установленный в специальную оправку, тянется через ствол и срезает микронный слой стали, формируя нарез за несколько десятков проходов. Метод очень медленный, на изготовление одного ствола требуется порядка двух или более часов времени. Резцы очень маленькие, и мастеров, которые могут их изготавливать своими руками, в мире можно пересчитать по пальцам.
Однако и результат получается превосходным. Поразительной особенность данного способа производства является то, что все станки, которые применяют в мире для изготовления стволов этим методом, были изготовлены английской компанией Pratt Whitney до 50-х годов прошлого века. Это механические станки, никакой электроники, полностью ручной контроль.
Лидером того периода была компания Kriger. Джон Кригер собрал потрясающую команду специалистов высочайшего уровня. Они первыми стали модернизировать своё оборудование, добавив цифровые линейки и системы ЧПУ на старые станки.
Кригер и дальше бы оставался лидером рынка, к которому в очереди за стволами стояли по полгода и более не только спортсмены и охотники, но и крупные компании, например, легендарный Barrett. Однако Кригер сделал одну вещь, о которой наверняка сильно сожалеет до сих пор: он уволил своего лучшего специалиста Трейси Бартлейпа (Tracy Bartlein).
В 2004г. Бартлейн создал свою собственную компанию — так стартовала история, которая полностью подходит под определение «американская мечта». Новая и никому не известная компания начала производить стволы такого качества, что это стало потрясением для многих. Как только спортсмены и оружейники «распробовали», что им предлагает Бартлейн, заказы пошли просто лавиной. На сегодня стволами Бартлейна переписаны десятки мировых рекордов, и списки снаряжения на всех крупных соревнованиях заполнены этим названием. Barrett разорвал действующий контракт с Кригером, заплатив неустойку, и заключил новое соглашение с Bartlein. Remington и Accuracy International устанавливают стволы Бартлейн на свои самые дорогие тактические модели.
Причиной такого феноменального успеха является то, что Трейси два года создавал специальный станок с ЧПУ для нарезания канала ствола.
Когда он был сделан, точность работы инструмента улучшилась на порядок, кроме того, на сегодня Бартлейн — единственная компания в мире, которая может производить стволы с переменным шагом нарезов. Компьютерный контроль и тотальный контроль качества позволяют получать стволы чемпионского качества в массовом порядке. Следует отметить, что Бартлейн — единственный производитель, не имеющий селекции стволов, у него они все только высочайшего уровня.
Статья взята из журнала «Калашников» автор Алексей Сорокин
Охотнику — охотничье оружие, баллистика, снаряжение, устройства
Самые лучшие из гладкоствольных ружей показывали такую же точность на расстоянии от силы 50−60 м, а рядовые — и вовсе порядка 30. Тем не менее в течение примерно трех веков с момента своего появления нарезные винтовки практически не находили применения. Причиной такого исторического казуса сегодня считается низкая скорострельность нарезного оружия фитильно-кремневой эры — не более одного выстрела в минуту против четырех-шести у гладкоствольных ружей.
Казачья винтовка-тройца тульского мастера Цыглея (1788 год) с треугольным каналом ствола.
Первые винтовые нарезы
На самом деле заметной разницы в скорострельности не было. Корни ошибки кроются в неверном сравнении. В качестве результатов для гладкоствольного оружия обычно берется нормальная скорострельность винтовки с рекордными показателями для гладкоствольных ружей, да и еще и полученная в идеальных условиях (патроны и рожок с затравкой лежат на столе, шомпол между выстрелами не убирается в ложе, целиться не нужно). В полевых условиях обычное ружье делало не пять-шесть, а всего один-полтора выстрела в минуту. Статистика эпохи наполеоновских войн показала, что солдаты с обычными ружьями ведут лишь на 15−20% более частый огонь, чем штуцерные стрелки.
Ствол ружья с пулей квадратного сечения (Германия, 1791 год).
Заряжать нарезную винтовку со ствола было весьма непросто. Для этого на дульный срез укладывался пластырь (промасленная тряпица), а на пластырь — пуля, которая затем вгонялась в ствол ударами деревянного молотка по шомполу. Чтобы края снаряда впечатались в нарезы, приходилось прилагать немалые усилия. Пластырь же облегчал скольжение, протирал ствол и препятствовал забиванию нарезов свинцом. Нельзя было и переусердствовать. Войдя слишком глубоко, пуля давила пороховые зерна, что снижало мощность выстрела. Для предотвращения таких случаев шомпол штуцера часто снабжался поперечиной-ограничителем.
Небольшим был и срок службы штуцера. Обычно он выдерживал всего 100−200 выстрелов. Нарезы повреждались шомполом. Кроме того, несмотря на применение пластыря, они быстро засвинцовывались и заполнялись окалиной, а затем стирались при чистке ствола. Для сохранности наиболее ценных образцов шомпол делали из латуни, а в дуло при прочистке вставляли защищающую нарезы трубку.
Традиционные винтообразные нарезы на сегодняшний день являются доминирующими в нарезном оружии. Полигональная нарезка распространена гораздо меньше, не говоря уже о различных экзотических разновидностях.
Но главным дефектом таких ружей было несовершенство самих нарезов. Пуля держалась в них слишком прочно и пороховым газам не сразу удавалось стронуть ее, поскольку горение заряда происходило в минимальном объеме. При этом температура и давление в казенной части ствола у винтовок оказывались заметно выше, чем у гладкоствольных ружей. А значит, и сам ствол во избежание разрыва приходилось делать более массивным. Отношение дульной энергии к массе у нарезного оружия оказывалось в два-три раза хуже.
Порой возникала обратная ситуация: пуля держалась в нарезах слишком слабо и, набирая скорость, часто срывалась с них. Продолговатую же цилиндроконическую пулю (эксперименты с таким видом боеприпасов проводились с 1720 года), контактирующую с нарезами всей боковой поверхностью, было слишком трудно забить в ствол со стороны дула.
Нарезка системы Натхолла, патент 1859 года. Существовала в варианте с пятью и четырьмя нарезами. Использовалась преимущественно фирмой Томаса Тёрнера (Бирмингем) и компанией Reilly & Co для короткоствольных ружей.
Еще одна причина, по которой нарезные винтовки столь долгое время не получали распространения в Европе, — их относительно низкая мощность. «Тугой» ход пули в первый момент движения в стволе и опасность срыва с нарезов ближе к дульному срезу не позволяли использовать большой заряд пороха, что негативно сказывалось на настильности траектории и убойной силе снаряда. В результате дальность эффективной стрельбы из гладкоствольного ружья была выше (200−240 против 80−150 м).
Преимущества гладкого ствола проявлялись только в случае залпового огня по групповым целям — сомкнутому строю пехоты или лавине атакующей конницы. Но именно так в Европе и воевали.
Остроугольная нарезка
Первые попытки радикально усовершенствовать нарезы были предприняты в XVI веке. Для того чтобы улучшить «сцепление», внутреннюю поверхность стволов первых штуцеров покрывали нарезами полностью. Число борозд достигало 32, а ход нарезки был очень пологим — только треть или половина оборота от казны до дульного среза.
В 1604 году оружейник Балтазар Дрехслер рискнул заменить ставшую уже традиционной округлую, волнистую нарезку новой, остроугольной. Предполагалось, что вонзающиеся в свинец мелкие треугольные зубья будут крепче держать пулю и сорваться с них она не сможет. Отчасти это было так, но острые ребра прорезали пластырь, предохраняющий нарезы от засвинцовывания, и быстрее стирались.
Тем не менее в 1666 году идея получила развитие. В Германии, а чуть позже в Курляндии получили распространение винтовки с очень глубокой и острой нарезкой в форме шести-, восьми- или двенадцатилучевой звезды. Скользя по острым граням, пуля легко входила в ствол и крепко держалась в нарезах при самой большой их крутизне. Но глубокие «лучи» плохо поддавались чистке и, случалось, рассекали свинцовый снаряд в стволе. Заложить под пулю мощный заряд пороха по‑прежнему было нельзя. Чаще всего «звездчатую» нарезку получали «чинки» — известные с XVI века мелкокалиберные винтовки для охоты на птиц. От прочего длинноствольного оружия их отличал приклад, предназначенный для упора не в плечо, а в щеку.
Начиная с 1498 года мастер Гаспар Цольнер изготовлял стволы с нарезами, не сообщавшими пуле вращательного движения. Целью их введения являлось увеличение точности стрельбы за счёт устранения «шатания» пули, диаметр которой обычно был значительно меньше калибра оружия. Забить пулю плотно мешал нагар — настоящий бич старинных ружей. Если же нагар вытеснялся в нарезы, зарядить ружьё точно соответствующей по калибру пулей было проще.
Нарезы под пулю с пояском
В 1832 году генералом брауншвейгской армии Бернером была сконструирована винтовка, имевшая ствол обычного для того времени калибра 17,7 мм всего с двумя нарезами шириной 7,6 и глубиной 0,6 мм каждый. Штуцер был признан шедевром, массово производился в бельгийском городе Люттихе и состоял на вооружении многих армий, включая русскую.
Нарезка, подобная бернеровской, известна с 1725 года. Секрет же успеха штуцера заключался в пуле, отливавшейся с готовым пояском. Ее не требовалось вколачивать в нарезы молотом. Густо намазанный жиром шарик просто вкладывался в борозды и под собственным весом скользил к казне. Ружье заряжалось почти так же легко, как и гладкоствольное. Разница заключалась в необходимости вместо пластыря или скомканного бумажного патрона забивать два пыжа. Первый — для того чтобы масло не промочило заряд, второй — чтобы не выпала пуля.
Полигональная нарезка — основная альтернатива традиционной. В разное время количество граней-полигонов варьировалось от трёх до нескольких десятков, но оптимальной схемой всё-таки считается шестигранник. Сегодня полигональная нарезка используется в конструкции американо-израильского пистолета Desert Eagle. На фото — обычная полигональная нарезка (6 граней).
Нарекания вызывала лишь точность стрельбы. Как правило, «люттихи» били наравне с лучшими карабинами обычной нарезки. Но часты были «дикие» отклонения: пуля приобретала слишком сложное вращение, одновременно закручиваясь нарезами вдоль оси ствола и катясь по ним, как по желобам. Позже этот изъян был устранен введением еще двух нарезов (и пули с двумя перекрещивающимися поясками) и заменой круглой пули на цилиндроконическую.
Овальные нарезы
Среди экзотических нарезов особое место занимает изобретённая в начале XIX века английским мастером Контринером, но запатентованная Чарльзом Ланкастером лишь в 1870 году овальная сверловка. Хотя при такой сверловки производилось две нарезки, ствол оставался совершенно гладким, поскольку их края переходили в поля без уступов благодаря закруглениям; канал ствола принимал овальную форму. Результат оказывался даже лучшим, чем в случае полигональных нарезов. При выстреле пуля легко трогалась с места, получала правильное вращение, под действием перегрузки раздавалась, плотно заполняя канал ствола, и далее шла легко, с минимальным сопротивлением, что позволяло сообщить ей начальную скорость, подобающую «штуцеру-экспрессу». Оружие обладало великолепной кучностью и легко поддавалось чистке. Дополнительным преимуществом считалась возможность стрельбы из одного ствола как пулей, так и дробью.
В 1876 году одним из первых обладателей «овального» штуцера стал Николай Пржевальский. К этому моменту Ланкастер изготовил всего три двустволки с подобной сверловкой: технология изготовления ствола была очень сложной, соответствовала и цена — 1000 рублей! Но по мнению Пржевальского оружие того стоило. Штуцер, верой и правдой служивший великому путешественнику во время экспедиций в глубины Азии, имел прицел, позволяющий вести огонь на расстояние до 300 ярдов, и два ствола калибром 10,67 мм.
Полигональные нарезы
Канал ствола, сечение которого представляет собой круг с соответствующими нарезам выступами, кажется не только привычным, но и наиболее практичным: проделать сверлом круглое отверстие проще всего. Тем более странной кажется казачья винтовка-тройца тульского мастера Цыглея (1788 год), канал ствола которой имел треугольное сечение. Впрочем, опыты с треугольными пулями проводились и раньше, с 1760-х годов. Известно также, что в 1791 году в Берлине испытывалось ружье, пуля к которому должна была иметь форму куба.
Гексагональная нарезка Бучера со скруглённым углами.
Несмотря на смелость и экстравагантность замысла, он не был лишен логики. Полигональные нарезы радикально устраняли все присущие винтовкам недостатки. Пулю треугольного или квадратного сечения не требовалось плющить шомполом. Удельная мощность оружия также оказывалась выше, чем у обычного штуцера, так как и от казны к дульному срезу пуля шла столь же легко. Сорваться с нарезов она никак не могла. Кроме того, ствол практически не засвинцовывался, легко чистился и долго служил.
Препятствовали распространению оружия с полигональными нарезами в основном экономические соображения. Ковка ствола с граненым каналом стоила слишком дорого. Кроме того, снаряд в форме куба по сравнению со сферическим обладал худшими баллистическими показателями и более сложной аэродинамикой. В полете пуля быстро теряла скорость и сильно отклонялась от траектории. Несмотря на явные преимущества полигональной нарезки, добиться лучшей кучности, чем при стрельбе круглой пулей, не удавалось.
Система под пулю с пояском придумана в 1832 году генералом брауншвейгской армии Бернером. Штуцер его конструкции снискал немалую популярность и стоял на вооружении многих армий, в том числе и русской.
Проблема была решена в 1857 году английским оружейником Витвортом, причем весьма оригинальным путем: он увеличил число граней до шести. Пуля с «готовыми нарезами» (то есть шестигранного сечения) получила острый наконечник. Винтовки Витворта остались слишком дорогими для массового производства, но довольно широко использовались снайперами во время войны между северными и южными штатами, став одними из первых ружей, комплектовавшихся оптическим прицелом.
Полигональные нарезы зарекомендовали себя наилучшим образом, и уже в XIX веке для стрельбы из них начали применяться обычные пули круглого сечения. Перегрузки заставляли свинец заполнить канал ствола.
Распространению новшества воспрепятствовала высокая стоимость производства винтовок с полигональными нарезами, а также бурный прогресс оружейного дела в конце позапрошлого столетия. В этот период получило широкое распространение заряжение с казенной части, появился бездымный порох, радикально улучшилось качество ствольной стали. Эти меры позволили винтовкам с традиционными нарезами полностью вытеснить из армии гладкоствольные ружья.
Тем не менее к идее полигональных нарезов возвращаются до сих пор. Американский пистолет Desert Eagle и перспективные автоматические винтовки имеют канал ствола в форме шестигранной скрученной призмы, то есть классическую полигональную нарезку.
В чем причина повышенного разброса попаданий из нарезного ствола? Причин достаточно. Это и излишне затянутые ложевые винты, ослабление монтажных колец прицела, нестандартный график давления в стволе, неправильная комбинация порохового заряда и пули. Но есть факторы, которые кардинально влияют на величину разброса.
Для оптимальной кучности патронник должен быть изготовлен очень тщательно. Выполненный с минимальными допусками патронник обеспечивает лучшую кучность, так как гильзу при этом меньше раздувает. Недопустимы радиальные и угловые отклонения патронника от оси ствола. Причина таких отклонений — технологичность (дешевизна) производства.
Если оружейный мастер изготавливает патронник из заготовки ствола вручную разверткой от полутора до двух часов, то в поточном производстве данная операция длится всего 40 секунд. Однако повлиять на разброс попаданий может только сильное отклонение оси патронника от оси ствола. Обнаружить такой дефект несложно. Следует взять калиберный патрон, закоптить пулю и ввести в патронник. Если следы нарезов отпечатаются несколько односторонне, а вам необходим высокоточный ствол, то такой ствол можете смело забраковать.
После определенного настрела любой ствол начинает снижать показатели по кучности. Одинаковых стволов нет, поэтому и живучесть может различаться. В стандартных охотничьих калибрах, таких как .308 или .30-06, где используются прогрессивно горящие пороха, не вызывающие большого разгара канала ствола, его живучесть может достигать 8000 выстрелов без заметного увеличения рассеивания. А стволы под такие калибры, как .30-378 или 7.82 Warbid, едва справляются с настрелом в 800 выстрелов.
Износ заметен в оружии по растущему статистическому показателю рассеивания. Износу подвержены преимущественно переходной конус — та часть канала ствола, где пуля входит в нарезы, и дульный срез — там, где пуля покидает канал ствола. Медленно, но переходной конус выгорает под действием пламени и пороховых газов. Характерная сетка разгара хорошо заметна в переходном конусе изношенного ствола с хромированным каналом. Как следствие разгара, растет так называемая глубина посадки. Патрон, введенный в патронник, уже не упирается пулей в нарезы, и при выстреле пуля приобретает свободный ход до врезания в нарезы. Дульный же срез легко изнашивается даже в процессе чистки. Его легко повредить металлическим «ершиком» или шомполом, если не соблюдать аккуратность.
Грамотная чистка и соблюдение температурного режима ствола во время стрельбы также продлевают его срок эксплуатации и характеристики. Однако если ствол чистить веществами на основе аммония или хлоратами, то они выходят из стали слишком долго, что может иметь нежелательные последствия. Многие винтовки из нержавеющей стали страдают более от небрежной чистки, чем от чего-либо другого.
Больше всего на износ ствола влияют температура и трение пули. Максимальных значений температура и трение достигают в районе перехода из патронника в нарезную часть ствола. Патроны «магнум» за счет большой скорости пули, большего трения и более высокой температуры пороховых газов ускоряют износ ствола.
Следствием всех вышеописанных дефектов — несоосность канала ствола и патронника, разгар переходного конуса, растертость дульной части ствола, а также дефекты затвора — является возникновение при выстреле высокочастотных колебаний ствола, негативно влияющих на рассеивание.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТВОЛА И ЕГО КАЧЕСТВО
Этот фактор наиболее сильно влияет на кучность по сравнению с другими. Качество ствола определяют жесткие стандарты производителя и качество металла, а не вид нарезки.
Известно, что нарезные стволы изготавливают, как правило, тремя способами: «нарезка», «дорнирование» и холодная ковка. Правда, не каждый высококлассный стрелок сможет разъяснить, в чем же заключается превосходство одного способа над другим. Из любой заготовки с хорошо снятыми внутренними напряжениями, изготовленной из качественной ствольной стали — нержавеющей или хромомолибденовой, — имеющей ровную поверхность, прошедшую хонингование, может выйти качественный ствол.
В зависимости от калибра и давления, развиваемого в патроннике, для изготовления ствола используют одну из трех распространенных ствольных сталей. Для стволов под патроны кольцевого воспламенения калибра .22 используется сталь марки 1137 (отечеств. аналог — сталь 35Г2). Для стволов под патрон калибров от .243 до .30-06 стандартной является CrMo сталь марки 4140 (отечеств. аналоги — стали 42ХМ и 38ХМА). Матчевые стволы сегодня принято изготавливать из патентованного сплава марки 416R (отечеств. аналог — сталь 20Х13).
«Нарезка» — наиболее старый способ изготовления нарезных стволов, который заключается в многократном проходе резца по каналу ствола, при этом за один проход обрабатывается только один нарез. Нарезы изготавливаются при помощи специального инструмента, режущая кромка которого двигается по одному нарезу и проходит его за один оборот заготовки. За один проход нарезы углубляются на 5 микрон. Когда процесс завершен, резец отжимается, возвращается в патронник, и затем операция повторяется. Так как для достижения нужной глубины одного нареза требуется примерно 25−30 проходов, этот процесс продолжается довольно долго. Хотя изготовление нарезов резанием трудоемкий и, кроме того, дорогой метод, на его применение идут, чтобы обеспечить точный выстрел.
«Дорнирование» наиболее простой и дешевый способ создания нарезного ствола. После порезки и нормализации заготовки сверлят, затем развертывают и хонингуют. Хонингование (англ. honing от to hone — точить) — отделочная обработка внутренних поверхностей мелкозернистыми абразивными брусками, смонтированными на головке (хоне) хонинговального станка. Хон вращается и одновременно совершает возвратно-поступательные движения. И только после этого приступают непосредственно к «дорнированию».
Дорн представляет собой очень твердый стержень, сделанный из карбида вольфрама, с выемками для полей и выступами для нарезов. Его продавливают сквозь канал ствола с силой около 80 000 ньютонов. В результате образуются нарезы с необходимыми параметрами (число, глубина, шаг). Так как обработке подвергается лишь внутренняя поверхность заготовки, то возникающие в процессе дорнирования напряжения относительно невелики. Для их устранения заготовки еще раз нормализуют в вакуумной печи в азотной среде.
Методика дорнирования совершила революцию в послевоенной оружейной промышленности, изменив традицию изготовления стрелкового оружия.
Используя качественную сталь, опытный мастер может изготовить за день сотни стволов с почти идентичным внутренним диаметром. Наиболее важным моментом этого способа получения нарезного ствола является значительное снижение стоимости качественного ствола.
«Холодная ковка» — метод ковки на оправке — был разработан в 1930-х годах в Германии. Процесс довольно дорогостоящий, его, как правило, используют крупные производители оружия. Как следует из названия этого метода, в процессе ротационной ковки молот обжимает ствол. По мере того как проковывается ствол, продвигается и поворачивается оправка. Процесс занимает три минуты, причем получившийся ствол требует минимум машинной обработки и доводки до нужных размеров.
При ковке на оправке молекулярная структура уплотняется, в результате чего канал ствола имеет тенденцию к сужению у дула. Считается, что это сужение уменьшает деформацию пули, дает более высокие начальную скорость и точность, но уменьшает срок жизни ствола. Преимущество, которое дает метод изготовления с помощью пуансона и холодной ротационной ковки на оправке, это то, что канал ствола более ровный и гладкий, чем при нарезании. Последующая термобработка имеет целью снять внутренние напряжения в стволе, негативно влияющие на отклонение СТП (средняя точка попадания) при его нагреве. В отсутствии напряжений в стволе и состоит фактическая основа рекламы о преимуществах тех или иных технологий.
Теоретически считается, что «нарезка» позволяет изготовить наиболее точные стволы, а «дорнирование» наименее точные. На практике все обстоит не так просто. Поэтому правильнее будет считать, что любым из способов можно получить как хороший по характеристикам, так и плохой ствол. Необходимо помнить, что абсолютно прямых и идеальных стволов не существует. Главное, понять, какой степени кучности вы пытаетесь добиться.
Подбор патрона сводится к поиску наиболее прогнозируемой вибрации ствола, чтобы пуля покидала ствол при одном и том же пространственном положении дульного среза. Повреждение донца пули ведет к резкому ухудшению кучности.
ДУЛЬНЫЙ СРЕЗ СТВОЛА
Пуля должна покидать ствол правильно, и отвечает за это дульный срез. Если дульный срез выполнен с наклоном по отношению к оси ствола, то пороховые газы, истекающие за пулей, создают реактивный эффект, который отклоняет пулю и приводит к ухудшению кучности. Такой же эффект наблюдается, если дульный срез имеет выщерблены или повреждена околодульная нарезная часть ствола. Дульный срез должен быть ровным по всей окружности, любые отклонения от нормы серьезно ухудшают кучность.
ПОДГОНКА ЗАТВОРНОЙ ГРУППЫ И ЗАТЯЖКА ЛОЖЕВЫХ ВИНТОВ
Подобные манипуляции могут улучшить показатели хорошо изготовленного ствола, но заставить точно стрелять дефектный ствол они не в состоянии. Затяжка винтов не должна быть излишней, но проверять ее необходимо постоянно.
Затворная группа, расположенная со смещением относительно оси ствола, может частично ухудшить кучность винтовки, все же качество изготовления ствола в гораздо большей степени влияет на кучность. Вообще покупка даже высокоточного ствола в специализированной фирме — это всегда лотерея. Для осмотра канала ствола требуется эндоскоп, а такой дефект, как дегрессивный шаг нарезки — переход к более длинному шагу, особенно в ближней к дульному срезу части ствола, — вообще не различим.
В целом можно сказать, что изготовление высококачественной винтовки процесс весьма трудоемкий, который в большей степени основывается на опытном подборе всех комплектующих и патрона.
Но в то же время этот вопрос мало изучен, так как существует масса серийных моделей винтовок, которые отличаются отменным кучным боем, несмотря на невысокое качество
деталей, из которых они собраны.
ПРОЩАЙ, МОЛОДОСТЬ! Часть ствола возле патронника испытывает воздействие максимальных температур и давлений. Ствол в этом месте более всего подвержена термической эрозии. Особенно это заметно при большом настреле. Со временем и в дульной части канала ствола образуется раструб, иногда такой, что вставленный в него патрон проваливается по самые скаты гильзы.