В мире оружия есть много героев, но один из них остаётся в тени. Это фланец — незаметный, но важный элемент гильзы патрона.
Фланец — это один из элементов донной части гильзы патрона. Он предназначен для извлечения гильзы из патронника. Это происходит благодаря зацеплению фланца с выбрасывателем, который представляет собой деталь в виде крючка с зацепом.
Гильзы патронов бывают с выступающим фланцем и с невыступающим. Патроны с невыступающим фланцем имеют диаметр фланца не более, чем диаметр корпуса гильзы в донной части. При этом фланец может быть образован так называемой проточкой, которая представляет собой кольцевую канавку, выполненную на производстве.
Без фланца не было бы выстрела. Он позволяет гильзе покинуть патронник после выстрела. Это происходит благодаря зацеплению фланца с выбрасывателем, который выталкивает гильзу из оружия.
Принцип работы фланца прост, но эффективен. Когда пуля покидает ствол, давление пороховых газов выталкивает гильзу из патронника. В этот момент фланец зацепляется за выбрасыватель, который выталкивает гильзу из оружия.
Интересные факты о фланце
- Фланец может быть образован проточкой, которая представляет собой кольцевую канавку, выполненную на производстве, например, с помощью механической обработки, литья, резания, штамповки или вальцевания.
- В большинстве случаев выбрасыватель представляет собой деталь в виде крючка с зацепом, который зацепляется за фланец гильзы.
- Диаметр фланца патронов с невыступающим фланцем не более, чем диаметр корпуса гильзы в донной части.
В зависимости от особенностей конструкции, фланцы для патронов могут быть разных типов: с выступающим фланцем, без выступающего фланца, с уменьшенным фланцем и другими. Эти типы определяют размер фланца относительно корпуса гильзы в нижней её части.
Начало
В 1807 году был изобретён эффективный ударный состав для капсюлей, что открыло путь к практическому применению унитарных патронов. Однако их внедрение заняло некоторое время, так как потребовалось создать специальное устройство.
Капсюльный замок, появившийся в начале XIX века, изначально предназначался для охотничьего оружия. Он состоял из металлического колпачка, содержащего химическое взрывчатое вещество на основе гремучей ртути, и ударного механизма. Курок ударял по капсюлю, который был надет на полый затравочный стержень — бранд-трубку, соединённую с каналом ствола.
Капсюльный замок был прост в использовании, дёшев и отличался высокой надёжностью. Его конструкция напоминала давно освоенный в производстве ударно-кремнёвый замок, что значительно упрощало переход к новому типу оружия. К 1840-м годам он вытеснил кремнёвый замок в армиях практически всех развитых стран.
Капсюльный замок применялся как в ранних массовых казнозарядных винтовках, таких как винтовка системы Шарпса времён Гражданской войны в США и винтовка Терри-Нормана, принятая в России, так и в первых револьверах. Однако для казнозарядной системы необходимость надевать капсюль перед каждым выстрелом была явным недостатком.
В США иногда использовалось приспособление Майнарда, в котором вместо капсюлей применялась бумажная лента с лепёшками капсюльного состава. Специальный механизм протягивал ленту при взведении курка, и каждый раз новая лепёшка оказывалась напротив затравочного отверстия. Однако это устройство не оправдало ожиданий военных, поскольку даже пропитанная водоупорным составом бумажная лента имела тенденцию к отсыреванию.
Наполеоновские войны
В эпоху Наполеоновских войн в Париже Самуэль Жан Паули, французский оружейник, в сотрудничестве с Франсуа Прела создал новый тип патрона.
Этот патрон Паули представлял собой картонный цилиндр, внутри которого находились инициирующий воспламенение компонент — бертолетова соль, а также дымный порох и круглая пуля.
Паули продолжал улучшать свой патрон, и 26 сентября 1812 года он запатентовал его конструкцию. В улучшенной версии патрона гильза стала полностью металлической или картонно-металлической, а на дне гильзы появилось капсюльное устройство. Это был прообраз унитарного патрона центрального боя.
Особенно ценным было использование унитарного патрона в кавалерии, так как традиционное поочерёдное заряжание огнестрельного оружия на ходу было очень сложным.
Изобретение Прела и Паули стало настоящим революционным прорывом и привлекло внимание самого императора Наполеона. Однако его свержение помешало широкому внедрению этого патрона и соответствующего оружия.
Шпилечный патрон
В 1836 году Казимир Лефоше создал патрон с картонной гильзой и медным донцем. Позже он разработал первое оружие под этот патрон — так называемый «бундельревольвер», который успешно демонстрировался в Лондоне.
Появление шпилечных патронов привело к использованию унитарных патронов. Бумажные унитарные патроны с игольчатыми ударными механизмами, предложенные немецким оружейником Дрейзе в 1827 году (первый образец был введён в прусской армии в 1840 году), не получили широкого распространения в револьверах из-за своей громоздкости, хотя некоторые образцы игольчатых револьверов были выпущены. Поэтому неунитарные бумажные патроны для револьверов использовались в США до 1870-х годов.
Однако шпилечные патроны, не имевшие фланца, вскоре стали вытесняться из-за своих существенных недостатков, таких как сложность извлечения стреляных гильз из камор, особенно при их раздутии.
Патроны кольцевого и центрального воспламенения
В 1845 году французский оружейник Луи Флобер представил миру первый образец патрона кольцевого воспламенения. Этот патрон был оснащён круглой пулей, помещённой в недавно изобретённый капсюль-воспламенитель.
Патрон был запатентован в 1849 году. В конце 1850-х годов появились крупнокалиберные патроны кольцевого воспламенения, которые имели полностью металлическую гильзу. Позднее были созданы унитарные патроны центрального воспламенения, предложенные французом Патте в 1861 году и усовершенствованные англичанином Боксёром.
К началу 1880-х годов крупнокалиберные ружейные патроны кольцевого воспламенения утратили свою популярность. Одной из первых винтовок, разработанных под унитарный патрон центрального воспламенения, стала винтовка Бердана, принятая на вооружение в 1868 году.
Некоторые металлические патроны, выпущенные во время Гражданской войны в США, не являются унитарными. Внешне они похожи на патроны центрального воспламенения, но вместо капсюля имеют затравочное отверстие, которое было замазано воском.
Пионеры бесфланцевых патронов
В конце XIX века на свет появились первые патроны с невыступающим фланцем, известные как бесфланцевые. Для их надежной фиксации в патроннике была разработана кольцевая проточка на гильзе.
Первым подобным патроном стал немецкий винтовочный патрон 7,92×57 мм с гильзой бутылочной формы и невыступающей закраиной. Он стал образцом для подражания во многих армиях и вскоре после него были разработаны аналогичные патроны для винтовок Каркано и Шмидт-Рубин. Эти патроны также имели гильзу бутылочной формы, которая фиксировалась в патроннике за счет своего плеча.
Одним из первых успешных бесфланцевых пистолетных патронов стал патрон к пистолету Борхардта. Он также имел гильзу бутылочной формы и фиксировался в патроннике за счет своего плеча. Этот патрон был разработан американским изобретателем Уго Борхардтом в 1893 году для первого успешного самозарядного пистолета.
Важно отметить, что как пистолет Борхардта, так и последовавший за ним пистолет Маузера С96 под аналогичный патрон, не были полноценными пистолетами в современном понимании. Они относились к классу пистолет-карабинов, который так и не получил значительного развития.
Попытки использовать фланцевый патрон в самозарядных пистолетах не увенчались успехом. Одним из примеров неудачных попыток можно назвать пистолет Маннлихера образца 1894 года.
Все ранние самозарядные пистолеты использовали либо бесфланцевые гильзы бутылочной формы (7,63×25 мм, 7,65×21 мм), либо полуфланцевые патроны с близкой к цилиндрической формой гильзы типа .38 ACP. В них фиксация в патроннике осуществлялась за счет слабо выступающей закраины, которая при размещении в магазине полностью входила в проточку нижележащего патрона.
Только в 1901 году появились настоящие бесфланцевые пистолетные патроны — 9х19 Парабеллум и 9х23 Бергманн-Байярд. Их фиксация осуществлялась за счет узкой передней кромки гильзы. После этого такой тип пистолетного патрона быстро стал основным.
Способы фиксации патрона в патроннике
Для того чтобы произвести выстрел, необходимо обеспечить надёжное удержание гильзы патрона в патроннике. Это можно сделать несколькими способами:
Один из методов — это использование выступающей закраины гильзы. В этом случае фланец, рант или шляпка гильзы упирается в казённый срез ствола. Такая фиксация отличается прочностью и надёжностью. Гильза и патронник могут быть изготовлены с большими допусками по длине. Однако выступающая закраина гильзы требует увеличения поперечных размеров узла запирания, что, в свою очередь, приводит к увеличению габаритов и веса оружия в целом. Кроме того, выступающая закраина затрудняет проектирование механизма подачи боеприпасов и, в случае магазинного питания, значительно снижает ёмкость магазина.
Другой способ — это фиксация патрона в патроннике за счёт переднего среза гильзы. Этот метод применяется только для патронов с короткими цилиндрическими гильзами, которые используются в пистолетах и пистолетах-пулемётах. Фиксация получается не очень надёжной из-за небольшой площади элементов, обеспечивающих сцепление.
Третий способ — это фиксация патрона в патроннике благодаря скату гильзы бутылочной формы. Этот метод обеспечивает достаточно надёжную фиксацию, но подходит только для патронов с бутылочной гильзой и требует высокой точности изготовления как гильзы, так и самого патронника.
Четвёртый способ — это фиксация патрона с помощью цилиндрического выступа у основания гильзы. Этот метод используется в системах крупного калибра или для особо мощных стрелковых боеприпасов. Он обеспечивает очень прочную и надёжную фиксацию, однако требует использования сложных и дорогостоящих в производстве гильз со специальным утолщением стенок в донной части, а также патронника с соответствующей расточкой в казённой части.
Фланцевые патроны
Патрон с фланцем — это один из самых древних типов боеприпасов. Он имеет выступающую закраину, которая больше диаметра гильзы.
Закраина выполняет две функции. Во-первых, она удерживает патрон в патроннике оружия. Во-вторых, она образует выступ, за который гильза захватывается экстрактором при извлечении.
Благодаря закраине патрон располагается в патроннике на нужной глубине и не проваливается слишком глубоко. Это позволяет создать необходимый зазор между затвором и дном гильзы, который обычно составляет доли миллиметра. Такое положение называется «зеркальным зазором».
В отличие от патронов без закраины, в фланцевых патронах зеркальный зазор определяется геометрией закраины, а не длиной гильзы. Это позволяет использовать патроны одного калибра с закраиной в оружии с достаточно длинным патронником. Например, патроны .38 Special можно использовать в револьвере .357 Magnum.
Фланцевые патроны хорошо подходят для некоторых типов оружия, таких как револьверы. Закраина помогает удерживать заряд на месте и облегчает экстракцию в оружии с переломным механизмом. Однако они не очень подходят для оружия с магазинным заряжанием.
Несмотря на это, оружие под фланцевые патроны было очень распространено. В Великобритании использовали знаменитые винтовки Lee-Enfield, а в СССР — винтовку Мосина. Оба этих типа оружия участвовали в Первой и Второй мировых войнах.
Фланцевые патроны также используются в полуавтоматическом оружии, например, в LAR Grizzly и Desert Eagle калибров .357 и .44 Magnum.
Некоторые типы патронов, такие как патроны кольцевого воспламенения, также используют закраину для размещения капсюля воспламенителя. В метрической системе определения патронов для обозначения фланцевых патронов добавляется заглавная буква «R». Например, «7,62 × 54 мм R» — это фланцевый патрон, а «7,62 × 51 мм» — бесфланцевый.
В британской системе нет разделения на фланцевые и бесфланцевые патроны, за исключением специальных патронов с закраиной, таких как .45 Auto Rim, специальной версии .45 ACP («.45 Auto»), разработанной для использования в револьверах Кольт M1917.
Примеры фланцевых пистолетных и револьверных патронов: .38 Special, .357 Magnum, .44 Magnum и другие. Фланцевые патроны для винтовок: .22 Hornet, .303 British, 7,62 × 54 мм R и другие.
Бесфланцевые патроны
В бесфланцевых патронах гильза не имеет закраины, что позволяет обеспечить плавную подачу патронов из магазина. Для таких патронов используются различные типы магазинов: коробчатые, барабанные и трубчатые.
Бесфланцевые патроны редко используются в переломном (охотничьем) оружии и револьверах, но могут быть адаптированы для использования с соответствующими изменениями, такими как пружинный экстрактор или пачка-обойма (револьверы Colt или Smith & Wesson M1917 калибра .45ACP).
В бесфланцевых патронах фиксация патрона в патроннике осуществляется либо упором ската гильзы в скат патронника (в патронах с бутылочными гильзами), либо упором среза (передним торцом) дульца гильзы в уступ патронника (патроны с цилиндрическими гильзами).
Преимуществами прямой подачи патрона в патронник являются простота изготовления и возможность создания более простой конструкции основания ствола. Однако недостатком является меньшая площадь фиксации патронов в патроннике.
Преимуществами бутылочных патронов являются более благоприятные условия подачи, меньший поперечный размер затвора и более простая конструкция основания ствола. Однако они требуют более точного соблюдения размеров как патронника, так и патрона, особенно по расстоянию от дна гильзы до начала ската и по диаметру в начале ската. Это связано с тем, что положение патрона в патроннике ограничивается упором ската гильзы в скат патронника, а положение внешней поверхности дна гильзы до казённого среза ствола зависит от суммарного допуска как на изготовление элементов корпуса гильзы, так и на изготовление элементов патронника. Это единственный недостаток патронов данного типа.
В целом, гильза этого типа является наиболее современной. В метрической системе бесфланцевые патроны не имеют особых буквенных обозначений.
Примеры бесфланцевых патронов для ручного оружия (пистолетные): 9mm Parabellum, .40 S&W и .45 ACP. Примеры патронов для винтовок: .223 Remington, .308 Winchester, .30-06 Springfield и 7.92 × 57 мм Mauser.
Патроны с уменьшенным фланцем
В таких патронах диаметр закраины меньше, чем у остальной части гильзы. Они похожи на патроны без фланца.
Такие патроны создаются для того, чтобы адаптировать уже существующее оружие под более крупный калибр, при этом не изменяя конструкцию боевой личинки.
Одним из примеров таких патронов является .50 Action Express (или .50 AE), который применяется в пистолете Desert Eagle под этот калибр.
Чтобы упростить производство и снизить стоимость, .50 AE был создан с уменьшенной закраиной, которая совпадает с диаметром закраины .44 Magnum, использовавшегося в пистолете Desert Eagle. Благодаря этому, Desert Eagle можно легко переделать с .44 Magnum на .50 AE, заменив только ствол и магазин.
Другие переработанные патроны, такие как недолговечный .41 Action Express (диаметр закраины которого соответствует 9×19 мм Парабеллум), применялись в пистолете Jericho 941. Для их адаптации требовалось заменить только ствол.
В начале 2000-х были созданы патроны для винтовок Winchester Short Magnum, Winchester Super Short Magnum, Remington Ultra Magnum и Remington Short Action Ultra Magnum. В этих гильзах закраина была изменена, чтобы патрон соответствовал боевой личинке существующих винтовок магнум. Сама гильза стала шире для увеличения заряда, но длина осталась прежней, чтобы поместиться в ствольную коробку.
Также конструкция с уменьшенной закраиной используется в .50 Beowulf, который применяется в специальных винтовках AR-15. Размер закраины этого патрона совпадает с размером закраины патрона 7,62 × 39 мм.
Подобные гильзы также применяются в автоматических пушках, которые происходят от 20-мм пушки Беккера, принадлежащей к известному семейству зенитных пушек Oerlikon. Эти пушки используют одно из преимуществ снарядов с уменьшенной закраиной — возможность реализации схемы с опережающим накалыванием капсюля.
В такой схеме срыв бойка и накол капсюля происходят раньше, чем затвор достигает переднего положения, а снаряд полностью досылается в патронник. При этом импульс отдачи частично гасится за счёт инерции затвора (оснащённого усиленной возвратной пружиной), что снижает отдачу всей системы. Это позволяет уменьшить массу пушки и использовать упрощённое устройство запирания со свободным затвором.
Благодаря уменьшенной закраине личинка затвора заходит внутрь канала патронника, а гильза в момент воспламенения равномерно опирается на его стенки, что также обеспечивает безопасность.
Обозначение таких патронов включает буквы «RB». Например, патрон к вышеупомянутым пушкам Oerlikon Mk4 имеет обозначение 20×110 мм RB.
Полуфланцевые патроны
Патроны с полуфланцем отличаются от обычных тем, что закраина выступает за пределы корпуса гильзы, но не так сильно, как у фланцевых патронов. Это обусловлено спецификой их конструкции.
Чтобы надежно выполнять свою главную задачу — служить упором для зуба выбрасывателя — закраина должна иметь высоту около 1 мм или больше (для стрелкового оружия). При этом для фиксации в патроннике требуется меньшая высота.
Таким образом, в случае с полуфланцевыми патронами, превышение диаметра фланца над диаметром основания гильзы определяется необходимостью надежной фиксации в патроннике. Достаточная высота для работы экстрактора обеспечивается специальной проточкой.
Считается, что такая конструкция объединяет преимущества фланцевых и бесфланцевых гильз: надежность фиксации и точный зеркальный зазор при значительных допусках на геометрию гильзы в первом случае и удобство размещения в магазине и работы автоматики — во втором.
Малая закраина не оказывает влияния на работу коробчатого магазина, так как обычно полностью входит в проточку нижележащего патрона. Однако она обеспечивает достаточную поверхность упора фланца в край патронника и формирование точного зеркального зазора.
Такие патроны встречаются реже, чем другие типы. Среди принятых на вооружение и массово производившихся винтовочных патронов этого типа можно выделить, например, Арисака 6,5х50. Однако среди пистолетных патронов рубежа XIX–XX веков они были основным типом и до сих пор имеют свою нишу.
Патроны данного типа для короткоствольного оружия действительно универсальны — их можно использовать как в пистолетах, так и в револьверах.
Тем не менее, существует мнение, что полуфланцевые патроны не имеют особых преимуществ перед фланцевыми. Например, .38 Super с высоким давлением, который считается преемником патрона .38 ACP, известен меньшей точностью по сравнению с бесфланцевыми патронами.
В метрической системе полуфланцевые патроны дополнительно обозначаются буквами «SR». Например, 6,5 × 50SR — это метрическое обозначение патрона к винтовке Арисака.
Примерами патронов для ручного оружия являются .25 ACP, .32 ACP, .38 ACP и .38 Super, .308 Marlin Express.
Патронами для винтовок можно назвать .338 Marlin Express и .444 Marlin.
С пояском
Гильзы с пояском, также известные как «магнум с пояском» или «с опорным буртиком», отличаются специальной кольцевой выпуклостью, расположенной чуть выше выемки для экстрактора. Этот поясок служит своего рода закраиной для гильзы, не имеющей фланца.
Форма выемки для экстрактора в таких гильзах аналогична бесфланцевым патронам. Диаметр пояска может быть равен диаметру основания гильзы или диаметру фланца.
В настоящее время гильзы с пояском теряют свою популярность из-за растущего спроса на мощные патроны без закраины. Идея создания таких гильз возникла в Великобритании примерно в 1910 году для патронов калибра .400 и .375 Belted Nitro Express, также известных как .375 и .400 Holland & Holland и. 375 Velopex.
Добавление пояска позволило создать правильный зеркальный зазор, несмотря на недостаток плеча гильзы, характерный для патронов бутылочной формы. Этот недостаток был вызван тем, что старые британские гильзы были разработаны для использования кордита, а не современного бездымного пороха. Кордит представлял собой макаронообразные стержни, поэтому форма гильзы должна была быть максимально приближена к цилиндрической.
Поясок также был добавлен в другие патроны, созданные на основе .375 Velopex, такие как .375 Holland & Holland Magnum 1912 года, чтобы предотвратить использование мощных патронов магнум в гильзах с похожими размерами.
В конце XX века в США патроны с пояском стали ассоциироваться с мощными патронами «Магнум». Недавно в США были представлены новые патроны «Магнум», которые не имеют закраины или имеют уменьшенную закраину, основанную на .404 Jeffery, размер которой соответствует .512", используемому для патронов с пояском.
Однако поясок также используется в малокалиберных автоматических пушках. Геометрия гильзы с пояском позволяет легко подавать патроны из ленты и обеспечивает правильное позиционирование патронов в патроннике с созданием зеркального зазора. Это повышает надёжность работы автоматических пушек, что особенно важно для авиации.
В обозначении таких патронов используется буква «B». Например, 7,62×67mm B, 20×105mm B, 20×138mm B, 23×152B, 30×113B, 30×155B и другие.
Безгильзовые боеприпасы пистолетов Герасименко
Пистолеты Герасименко были оснащены патронами калибра 7,62 мм, которые не имели гильзы. В таких патронах пороховой заряд располагался непосредственно в самой пуле. Эти безгильзовые патроны также известны как «патрон-пуля» или «пуля-патрон».
Пуля была изготовлена из стали и имела полость для заряда, расположенную сзади. Внутри пули находилась резьба, в которую вкручивалась латунная втулка с капсюлем. В эту втулку был запрессован капсюльный состав, покрытый лаком или медной фольгой. Фланец втулки служил для врезания в нарезы ствола, выполняя функцию ведущего пояска.
После накола капсюль воспламенял заряд внутри пули, освобождая отверстие для выхода пороховых газов.
Заключение
Фланец — это неприметный, но важный элемент гильзы патрона. Без него не было бы выстрела. Этот элемент позволяет гильзе покинуть патронник после выстрела, что делает его незаменимым героем оружейного мира.