А. Ардашев - Оружие специальное, необычное, экзотическое
История науки и техники и обилует навязчивыми идеями кажущимися весьма перспективными. Изобретатели веками упорно, но безрезультатно вновь и вновь пытаются претворить их в жизнь. В медицине это пресловутый эликсир молодости и панацея (лекарство от всех болезней), в алхимии — философский камень (превращающий свинец в золото и алкатест (абслютный растворитель в механике) и вечный двигатель. Не избежали подобного наваждения и оружейники.
Они постоянно возвращаются к одной идее, реализовать которую никому толком пока не удалось но над которой отдельные изобретатели продолжают упорно работать. Это — механический центробежный пулемет.
Он подкупает простотой конструктивного принципа и сулит невиданную скорострельность. В таком оружии пули разгоняются и выбрасываются в цель не энергией пороховых газов, а центробежной силой, создаваемой бешено вращающимся диском, приводимым во вращение двигателем. При каждом обороте диска происходит один «выстрел». Вот, собственно, и все устройство — никаких патронов, затворов, сложной автоматики.
Сейчас уже невозможно определить первоначального автора этой идеи. Метательные машины, основанные на этом принципе, например баллисты, использовали еще в Элладе и Древнем Риме.
А праща, с помощью которой юный пастух Давид уложил на месте страшного Голиафа, существовала уже в библейские времена (во всяком случае, есть достоверные сведения о применении пращи в армии Древнего Египта 5000 лет назад). Но в XX веке к этой идее опять вернулись.
В середине 1915 г. лаборант Московского педагогического института Шелапутина Л.В. Курчевский, впоследствии ставший известным артиллерийским конструктором (правда, с несколько скандальной ставой), разработал принцип устройства «центробежной пращи для метания гранат». Ее опытный образец был изготовлен Дорогомиловским заводом фирмы «Шпис и Прен». Затем при посредстве Центрального военно-промышленного комитета фирма предложила это изобретение ГАУ.
Праща представляла собой массивный станок с длинной штангой, вращающейся на горизонтальной оси. На одном конце штанги крепился замок для удержания фанаты (ручной обр. 1914 г массой 716 г или специальной чугунной массой 818 г), на другом — противовес в форме чечевицы. Штанга приводилась во вращение от рукоятки через цепь Галля. Замок размыкался откидным кулачком, установленным на конце особого рычага, угол установки которого (а следовательно, угол вылета гранаты и дальность метания) определялся с помощью насеченною сектора. Спуск производился через тросик нажатием на педаль. Достоинствами своего прибора Курчевский считал беззвучность действия, использование ручного привода, значительную дальность полета гранаты — до 200–210 шагов.
Испытания на Главном артиллерийском полигоне показали недостаточную надежность действия устройства, однако изобретателю решено было выдать 800 рублей на продолжение работы.
Позднее Курчевский предложил более дальнобойный вариант с педальным приводом. Тем не менее в январе 1916 г. и он был отклонен, так как по дальности, мощности снаряда и кучности такое оружие заметно уступало минометам, начавшим к тому времени поступать в войска.
Одним из первых, кто запатентовал «центробежку», был наш соотечественник Горшков (1926 год). Внутри корпуса его устройства находился вертикальный полый диск, а наверху — выводной канал, заменяющий ствол. Диск раскручивался двигателем, а по трубчатой оси в него сжатым воздухом подавались пули. Под действием центробежных сил они по спиральному каналу перемещались к ободу, где специальный стопор открывал в нужный момент пулепропускное отверстие.
Центробежный пулемет по патенту 1926 года И.М. Горшкова
Принципиально новую парадоксальную кинематическую схему в 1935 году разработал советский изобретатель Коробов — в ней пуля разгонялась по прямой (!) — по радиусу диска от его оси к выходному отверстию в ободе! Метательных дисков было два, вращавшихся на одной оси во взаимно противоположных направлениях. На их внутренних сторонах расположены спиральные канавки, закрученные также в разные стороны. Пули подавались механизмом к центру дисков, откуда попадали в точку пересечения канавок. А эта точка стремительно перемещалась в ободу дисков, увлекая пулю, разгоняя и одновременно закручивая ее.
Принцип действия можно пояснить на примере ножниц: если лезвия развести и поместить в них какой-либо твердый предмет, а затем сводить лезвия, то предмет будет перемещаться поступательно вместе с движением точки пересечения лезвий, хотя лезвия перемещаются в поперечном относительно траектории предмета направлении.
Американец Сэмюэль Брандт из корпорации «Международные деловые машины» в 1947 году предложил пехотный гранатомет, в котором граната также разгонялась прямолинейно. Вдоль канала ствола он установил три пары разгонных роликов, причем каждая последующая вращалась быстрее предыдущей. В итоге снаряд разгонялся «по эстафете». Через 20 лет другой американец, Уоррен Уотерс, предложил однозарядное центробежное ружье, основанное на принципе классической пращи. Снаряд укладывался в ложкообразное углубление метательного рычага, взводилась мощная винтовая пружина, которая, распрямляясь, и метала снаряд в цель. Как видим, инженерная мысль била ключом. Но тем не менее ни одна «центробежка» не появилась на поле боя. Почему?
Гранатомет С.Бранда — гранаты последовательно разгоняются тремя парами разгонных роликов. 1943 г.
Конструкция с двумя дисками противовращения Я.А. Коробова — 1953 г. Пуля разгоняется по прямой — по радиусу дисков
Этому помешали принципиальные и неустранимые пороки данного оружия. Во-первых: скорость вращения метательного диска (точнее — скорость его внешнего обода) должна быть равна начальной скорости пули — обычно она в 2–3 раза выше звуковой.
При разумных его размерах это составляет около 100 000 оборотов в минуту, что практически нереально. (Правда, этот же фактор обеспечивает и фантастическую скорострельность — порядка тех же 100000 выстр./мин — при условии совершения одного «выстрела» за один оборот диска). Во-вторых для разгона диска необходимо определенное и довольно значительное время. Следовательно, открытие внезапной стрельбы невозможно.
В-третьих: оказывается невозможной наводка оружия и корректировка стрельбы — гироскопический эффект противится любым попыткам изменить положение оружия в пространстве. Для перенесения огня необходимо предварительно диск остановить, прицелиться по новой цели, а затем раскрутить его вновь. В-четвертых: решающий недостаток заключается в том, что мощность силовой установки, обеспечивающей работу всей системы, намного превышает ту разумную, которую можно применить на поле боя.
Все попытки создать действующий центробежный метательный агрегат, казалось бы, оказались обречены на неудачу. В военных целях — да, а вот в мирных они вполне эффективны. Например, на этом принципе созданы тренажеры для теннисистов. Ведь теннисный мяч или шарик для пинг-понга не надо разгонять до скорости пули. Такие идеальные «напарники» оборудуются магазином на несколько десятков мячей и непрерывно «обстреливают» спортсмена, а остальное зависит уже от него самого…
Впрочем, в наше время — центробежки» используются и в не совсем мирных целях. Южноафриканская компания «TFM Рtу», разработала для полиции «автомобильный метатель резиновых пуль» для разгона манифестаций и митингов. Внутри кожуха, установленного на крыше полицейской автомашины, помещены два горизонтальных диска с желобками на ободах и бункер с резиновыми шариками. Диски приводятся во встречное вращение от двигателя автомобиля. 100-граммовый шарик, оказавшись между ободами дисков, набирает скорость до 80 м/сек.
Его энергии вполне достаточно для сохранения нужного «останавливающего» действия даже на максимальной дальности — 170 м. За счет разности в скоростях вращения дисков шарик закручивается влево или вправо и направление полета может изменяться в пределах 180° (под прямым углом влево и вправо), не поворачивая само метательное устройство — за счет эффекта Флеттнера. Скорострельность составляет 170 выстр./мин.
Как видим, центробежные пулеметы, окончательно, казалось бы, отвергнутые армией, начали новую жизнь в мирное время.
Современное полицейское оружие — «автоматический метатель резиновых пуль» из ЮАР
Глава 3. Жидкостное оружие
С незапамятных времен люди заметили, что капля камень точит.
Первыми внедрили в практику этот интересный эффект древние китайцы — придумали капать водой на темечко преступникам. Такой был вид пытки и казни. Потом и это начинание заглохло. И долгие века вспоминали о капле, точащей камни, с целью исключительно иносказательно воспитательной.
