В поисках баланса

Краткий обзор систем со сбалансированной автоматикой.

Системы с так называемой «сбалансированной» автоматикой, в которой импульс подвижных частей компенсируется при помощи специальной противомассы, тем самым снижая ощущаемую стрелком отдачу и уменьшая рассеивание при автоматической стрельбе или стрельбе с высоким темпом, известны довольно давно. Такие системы даже рекламировались как обеспечивающие значительное превосходство над классическими, «несбалансированными» системами, как новый шаг в развитии огнестрельного оружия. Однако невзирая на десятилетия эволюции, по факту этот «новый шаг» полноценно сделать до сих пор не удалось, и ниже мы попытаемся понять, что же происходило в поисках баланса.

Исторические корни
Сама по себе концепция компенсации импульса отдачи подвижных частей автоматики при помощи противомассы достаточно стара. Одна из ранних попыток создать такое оружие относится еще к 1908 году, когда британец Людвиг Мертенс (Ludwig Mertens) запатентовал «оружие без отдачи». Один из вариантов его патента описывал пулемёт с ленточным питанием, в котором подвижный затвор при помощи шестерни и зубчатых реек был связан с подвижным стволом, двигавшимся в противофазе к затвору. Очевидно, что таким образом оружие, полностью лишённое отдачи, было не создать, но работы в данном направлении продолжались. Очень похожую конструкцию имели разработанные в конце 1930-х в СССР высокотемповые авиапулемёты СН и УльтраШКАС, однако в них движение ствола и затвора в противофазе использовалось для значительного повышения темпа стрельбы.

В двадцатых годах прошлого века американский изобретатель Роберт Хадсон (Robert Hudson) разработал и запатентовал схему автоматического оружия с уменьшенной отдачей. В системе Хадсона в качестве балансира использовался массивный газовый поршень, при выстреле двигавшийся вперед, а не назад, а на затвор его энергия передавалась через систему пружин и рычагов. Хадсон предлагал свою систему в самых разных вариантах, от пулеметов до пушек, и даже достиг определённых успехов. В тридцатые годы ВМФ США приняли на вооружение 27-мм зенитные автоматические пушки его конструкции, ставившиеся на боевые корабли в счетверённых палубных установках.

Во второй половине шестидесятых работы над сбалансированными системами велись в Швейцарии, где конструктор Эдвин Рор (Edwin Rohr) из компании Hammerli AG вёл работы по созданию малокалиберных спортивных пистолетов для скоростной «олимпийской» стрельбы. В 1966 году Рор подал заявку на изобретение, в которой описывал несколько вариантов спортивного пистолета со свободным затвором, отдача которого компенсируется подвижным в противоположную сторону балансиром. Таким образом планировалось уменьшить подброс ствола и ощущаемую стрелком отдачу. Рор предлагал несколько вариантов привода балансира — как при помощи отводимых из ствола пороховых газов (без механической связи с затвором), так и непосредственно от затвора через шестерню и зубчатые рейки. Неизвестно, выпускались ли такие пистолеты серийно, но конструкция, безусловно, заслуживает внимания.

Рождённые в СССР
Так называемые «сбалансированные» системы автоматики стрелкового оружия появились в Советском Союзе в ходе поиска решений проблемы повышения кучности стрельбы из ручного автоматического оружия. Давно уже ставший классикой автомат Калашникова, при всех его достоинствах, не отличался особо высокими характеристиками как по точности стрельбы, так и по рассеиванию при стрельбе очередями. Одной из причин этого является значительный импульс подвижных частей (затворной группы). При массе порядка 520 г в нормальных условиях затворная группа 7,62-мм автомата АКМ ударяется о заднюю стенку ствольной коробки со скоростью 3,5–4 м/с, придавая автомату дополнительный импульс отдачи до 2 кгм/с, что составляет до 20% общего импульса отдачи оружия. У 5,45-мм автомата АК74 импульс отдачи подвижных частей составляет ещё больший процент в общей отдаче оружия, внося в неё порядка 30% «лишнего» импульса. Это необходимо для надёжного функционирования оружия даже в самых трудных условиях эксплуатации, но расплатой за надёжность стали повышенная отдача, увеличенная вибрация при стрельбе и некоторое снижение ресурса ствольной коробки.

Работы в направлении повышения кучности автоматической стрельбы из автоматов Калашникова велись с момента его создания, но в середине 1960-х Петр Ткачёв, сотрудник ЦНИИТочМаш, предложил радикальный метод компенсации импульса подвижных частей автоматики при помощи балансира, кинематически связанного с затворной рамой и движущегося в противофазе с ней. Работы в данном направлении были начаты сразу в нескольких КБ, и в конце 1960-х на автоматный конкурс под новый патрон калибра 5,45 мм вышло сразу несколько «сбалансированных» систем. В финале конкурса сошлись ижевский автомат А-3 конструкции Калашникова, представлявший собой развитие «классического» автомата АКМ, и разработанный в Коврове «сбалансированный» автомат СА-006 конструкции Константинова. Как известно, в результате победителем был признан автомат с «традиционной» схемой системы Калашникова, однако в различных публикациях не раз встречались замечания о более высокой боевой эффективности ковровского автомата.

Тут будет уместно привести выдержку из монографии В. Н. Дворянинова «Боевые патроны стрелкового оружия», где он приводит следующую таблицу кучности стрельбы по двум автоматам каждого типа и результатам двух стрелков (стрелок № 1 — высококвалифицированный стрелок испытатель, стрелок № 2 — средней квалификации). В таблице приведены показатели кучности тремя сериями по 20 выстрелов (площадь сердцевины рассеивания СвхСб, включающую 50% всех попаданий, наиболее близких к СТП) в квадратных сантиметрах; то есть чем больше число в ячейке таблицы, тем больше рассеивание попаданий и тем хуже кучность стрельбы.

Как видно из этой таблицы, единственным режимом, в котором сбалансированный СА-006 однозначно превосходил «классический» А-3, является стрельба стоя с рук очередями. Как ни парадоксально, но стрельба автоматическим огнем из положения лёжа «сбалансированному» автомату не удалась, в чем, правда, была вина не столько автоматики, сколько неудачно подобранного дульного тормоза-компенсатора. Кроме того, в пассив сбалансированной системе были записаны существенно повышенный темп стрельбы (1000 выстрелов в минуту против 650 у А-3), уменьшенная примерно на 20 м/с начальная скорость пуль (из-за потери дополнительной энергии на работу балансира) и заметно меньший ресурс как ствола, так и других деталей механизмов (6–7 тысяч выстрелов у СА-006 против 10 и более тысяч выстрелов у А-3). Параллельно с этими автоматами в том же 1970 году были испытаны ижевские «сбалансированные» автоматы АЛ-6М, выпущенные в двух вариантах — под новый патрон 5,6 мм 13 МЖВ (будущий 5,45×39) и под классический 7,62×39. И если 5,6-мм (5,45 мм) автоматы АЛ-6М показали рассеивание, сравнимое с характеристиками СА-006, то 7,62-мм сбалансированные автоматы АЛ-6М-7,62 показали результаты по рассеиванию в разных режимах стрельбы, практически не отличающиеся от таковых для штатного автомата АКМ, а по некоторым видам упражнений (стрельба лёжа с упора) даже хуже. При этом у сбалансированных автоматов из Ижевска также отмечались повышенный темп стрельбы и больший вес, чем у обычного АКМ. На войсковые конкурсные испытания автоматы АЛ-6М не успели.

По результатам войсковых испытаний было установлено, что по эффективности огня оба новых 5,45-мм автомата практически идентичны между собой, обеспечивая превосходство над АКМ по эффективности в диапазоне от 1,2 до 1,8 раза по разным упражнениям.
В обобщённом отчёте по испытаниям 1972 года говорилось что «по эффективности огня превосходство СА-006 и А-3 над АКМ в целом… составило 1,11 и 1,07 раза», то есть по совокупности всех результатов 20–30% улучшение кучности стрельбы «сбалансированного» автомата дало лишь порядка 4% повышения суммарной эффективности огня по целям по сравнению с «классической» системой.
В этом же отчёте указывались такие принципиальные недостатки СА-006 как большое усилие взведения затвора (вплоть до невозможности перезарядить загрязнённый после стрельбы автомат вручную) и сильное дымление при выстреле, затрудняющее прицеливание.
В заключение отчёта давалась рекомендация принять на вооружение комплекс оружия из нового патрона и автомата А-3 системы Калашникова и «с целью создания автомата с высокой эффективностью огня продолжить совершенствование автомата СА». В августе того же 1972 года были произведены сравнительные испытания СА-006 и нового варианта ижевского «сбалансированного» автомата АЛ-7 (имевшего значительную унификацию по узлам и деталям с автоматом Калашникова), в которых оба автомата были признаны в целом равноценными. В 1973 году научно-технический комитет ГРАУ закрепил выводы испытаний своим решением о рекомендации по принятию на вооружение 5,45-мм автомата Калашникова и продолжению работ по новым системам, в том числе и со сбалансированной автоматикой.

Уже в 1977 году в ЦНИИТочМаш была начата НИОКР «Флажок», призванная повысить боевую эффективность 5,45-мм автоматов в 1,5–2 раза по сравнению с новым АК74, определившая основные направления повышения эффективности стрельбы, а на её базе в 1979 году была начата НИР «Абакан», позже перешедшая в одноимённый конкурс.
В рамках этих НИОКР отрабатывались самые разные пути решения проблемы повышения кучности стрельбы очередями, в том числе и сбалансированная автоматика. В частности, в конкурсе «Абакан» участвовали сбалансированные системы из Ижевска (конструкции В. М. Калашникова, сына Михаила Тимофеевича) и из Коврова (конструкции Кокшарова и Гарева). На проведённых в 1986 году в рамках темы «Абакан» полигонных испытаниях и ковровский АЕК-971, и ижевский АКБ-1 несколько превзошли по кучности АК74, причём не по всем параметрам — в частности, они уступали в кучности стрельбы одиночными выстрелами в руках опытных стрелков, а преимущество при стрельбе с рук короткими очередями достигало по кучности 20–25%. Однако такое повышение кучности стрельбы не позволяло достигнуть поставленных показателей увеличения боевой эффективности в 1,5–2 раза (за определением и методиками расчёта которой опять отправим читателя к монографии Дворянинова, том 3).

Обе эти системы вместе с несколькими другими в результате проиграли конкурс автомату Никонова АН-94, построенному на других принципах. Однако в силу проблем с производством и постановкой на вооружение АН-94 развитие сбалансированных систем было продолжено как в Ижевске, так и в Коврове. На «Ижмаш» были созданы «сбалансированные» автоматы АК-107 калибра 5,45 мм, АК-108 калибра 5,56 мм и АК-109 калибра 7,62×39, в Коврове на КМЗ активно развивался автомат АЕК-971 калибра 5,45 мм и его вариант АЕК-973 калибра 7,62×39. При этом если автоматы серии АК-107/108/109 так и остались опытными, то до 2006 года КМЗ серийно выпустил некоторое количество автоматов АЕК-971, попавших на вооружение спецподразделений МВД и ФСБ России. В 2006 году всё оружейное производство с КМЗ было передано на завод имени Дегтярёва (ЗиД) в том же Коврове, и на какое-то время производство АЕК-971 было прекращено. Однако через несколько лет ЗиД снова начал малосерийный выпуск модернизированных АЕК-971 для тех же заказчиков, а в 2012 году на конкурс «Ратник» были выставлены глубоко модернизированные варианты АЕК-971 и АЕК-973 под индексами А545 (индекс ГРАУ 6П67) и А762 (6П68). На «Ижмаше» (ныне концерн «Калашников») работы над армейскими сбалансированными системами были свёрнуты ещё в начале «нулевых» годов, а для «Ратника» выбор был сделан в пользу автомата АК-12 с классической «несбалансированной» автоматикой. В настоящий момент мы находимся практически на финише очередного этапа гонки «классики» против «баланса», результаты которого должны быть объявлены по окончанию конкурса «Ратник».
Невзирая на отказ от развития «армейского» направления по сбалансированной автоматике, «Ижмаш» (ныне концерн «Калашников») на базе автомата АК-107 разработал 5,56-мм гражданский самозарядный карабин «Сайга-107» для спортивной практической стрельбы, запуск которого в продажу запланирован на 2017 год.
Главное достоинство сбалансированной автоматики для боевого оружия уже понятно — это улучшение кучности (уменьшение площади рассеивания попаданий) стрельбы на величину до 20–30%, однако это улучшение проявляется лишь на малоимпульсных патронах, таких как 5,45×39 или 5,56×45. При повышении импульса отдачи, генерируемого самим патроном, при сохранении импульса подвижных частей удельный эффект их «балансировки» в общей отдаче снижается, и для оружия под патрон 7,62×39 повышение кучности стрельбы составляет лишь порядка 10%, что выливается в крайне незначительное повышение реальной боевой эффективности оружия (частоты поражения целей в различных условиях) относительно оружия традиционной схемы. Кроме того, системы со сбалансированной автоматикой неизбежно имеют более высокий темп стрельбы (как правило не менее 900 выстрелов в минуту) и несколько меньшую скорость пули при равной длине ствола. Если добавить сюда повышенную сложность производства и обслуживания, а также если не невозможность, то затруднительность создания на базе полноразмерного автомата его укороченного варианта по типу АКС74У, то перспективы сбалансированной автоматики в боевом оружии становятся уже не столь радужными. Как показывает опыт, практически аналогичных результатов по повышению кучности стрельбы можно добиться и в рамках классической системы автоматики.
Если же говорить о спорте, в первую очередь о практической стрельбе, то там повышенная кучность стрельбы, присущая сбалансированной схеме, при стрельбе с рук «быстрыми двойками» может дать стрелкам определённое преимущество, особенно на средних и больших дистанциях, при этом такие недостатки системы как повышенное усилие взведения или большая требовательность к обслуживанию и чистке нивелируются тщательной подготовкой спортсменом оружия к стрельбе и тренированностью самого спортсмена.