К началу 1960-х гг. при имевшемся уровне технологии пушками АМ-23 или НР-30, в основном, были исчерпаны возможности классической схемы автоматического оружия. Сам А.Э. Нудельман однозначно высказывался на этот счет, указывая на «достижение предельных характеристик в обычной схеме одноствольной автоматической пушки». Дальнейшее повышение плотности огня путем увеличения скорострельности требовало применения новых конструктивных схем.
Барабанная (или револьверная) схема отличается от обычной тем, что в ней на один ствол приходится несколько патронников. Наличие вращающегося блока патронников позволяет совместить по времени несколько операций цикла автоматики: отпирание канала, экстракция стреляной гильзы, досылание и запирание патрона происходят параллельно, и каждый патронник за поворот барабана обеспечивает изготовку к производству выстрела. Применение такой схемы ведет к увеличению темпа стрельбы по сравнению с пушками классической схемы более чем в 2 раза.
Возможны две конструктивные разновидности барабанной схемы — в зависимости от направления досылания патрона в патронник. В первой из них патрон досылается сзади, как в обычных пушках. Такая схема применена, например, в пушках «Аден» (Англия) и DEFA 552 (Франция). Она не накладывает никаких ограничений на форму гильзы, т.е. могут использоваться стандартные патроны. Во второй схеме, предложенной и впервые осуществленной A.A. Рихтером в пушке Р-23 ОКБ-16, патрон досылался спереди назад, и длина артиллерийской системы могла быть уменьшена, по меньшей мере, на длину патрона. Поводом к созданию оригинальной конструкции стали новые требования: предполагалась ее установка в качестве оборонительного вооружения новых бомбардировщиков (для истребителей считалось достаточным исключительно ракетное вооружение), а сверхзвуковые скорости вынуждали использовать предельно короткоствольные орудия. Для оружия такой схемы с передней подачей патрона потребовался соответствующий патрон с полностью цилиндрической гильзой без выступающего ранта, в которой целиком утапливался снаряд. С целью обеспечения требуемой начальной скорости 850 м/с при ограниченной длине ствола патрон снаряжался вдвое большим количеством пороха, необходимым и для действия автоматики.
Другой особенностью Р-23 стала автоматика, полностью основанная на газоотводе — три независимых газопороховых двигателя (принципиально подобных газовому поршню затвора того же автомата), выполняющих экстракцию и отражение гильзы вперед, досылание патрона, поворот барабана. Досылание осуществлялось поршнем-досылателем, приводимым в движение пороховыми газами. Он принудительно разгонял патрон на пути 15 мм, а затем тот влетал в патронник по инерции (из-за чего такое досылание получило наименование ударного или броскового). Часть пороховых газов отводилась через канал в оси барабана в патронник, где находилась гильза. Действуя на дно гильзы, после выстрела и поворота барабана газы «выстреливали» ее из бокового патронника вперед, и в освободившееся гнездо досылался новый патрон. Скорость досылаемых патронов достигала 25 м/с, а стреляные гильзы вылетали со скоростью 40 м/с. Ударное досылание потребовало более прочной стальной гильзы (ее масса, вдвое большая, чем у обычной, достигала половины массы всего патрона), передняя часть которой, примыкая к каналу ствола, служила его «началом» и обеспечивала при выстреле направление в него снаряда. Совмещение патронника со стволом обеспечивала скользящая втулка-обтюратор, прижимаемая спереди тем же давлением пороховых газов.
Необходимые баллистические данные при укороченном стволе обеспечивались усиленным зарядом пороха, увеличенным по сравнению с патроном НР-23 вдвое; его воспламенение осуществлялось электрокапсюлем с дублирующим запалом на случай отказа в электрозапальной цепи. Использование электрозапала, заменившего механический ударник, также способствовало компактности конструкции. В отличие от прочих систем, пушка Р-23 получила прогрессивную нарезку канала ствола, начинавшуюся с очень малым углом и возраставшую по мере разгона снаряда до длины хода 27 калибров.
Причиной для такого решения (достаточно трудоемкого в производстве и не самого технологичного) стал тот же специальный патрон, в котором снаряд находился утопленным в глубине гильзы. Обычным образом при досылании патрона снаряд вводился в начало канала ствола, «щеками» соприкасаясь с его нарезами, и при выстреле начинал движение с места, плавно проходя по ним своим ведущим пояском. В пушке Р-23 снаряд успевал разогнаться в гильзе до ощутимой скорости и попадал в ствол с ударом о выступы нарезов, грозя быстрым износом ствола. Для ослабления динамического ударного воздействия пришлось организовать в начале ствола нарезы с очень малыми углами наклона, крутизна которых плавно увеличивалась по его длине до нормального шага, а сам канал — выполнить в виде вставляемого внутрь лейнера, заменяемого по износу, подобно «псрестволиванию» крупнокалиберной корабельной артиллерии (там оно обусловлено как колоссальными нагрузками на ствол, приводящими к скорому износу, так и высокой стоимостью тяжелых артсистем, требующей экономить и заменять, по возможности, не весь агрегат, а только отдельные его части). Зная о таких слабых местах своего орудия, его изготовители в комплекте принадлежностей к пушке сразу прилагали сменный ствол.
Наличие одного ствола, нагруженного несколькими патронниками, ограничивает темп стрельбы барабанной пушки по условию его живучести (напряженный температурный режим, интенсивное истирание поверхности ствола, химическое и эрозионное воздействие пороховых газов приводят к быстрому «расстрелу» ствола — его износу и выгоранию). А это значение темпа стрельбы таково, что оно может быть получено уже при четырех патронниках в барабане. По этим причинам число патронников в одноствольных барабанных пушках не превышает 4—5, а величина предельного темпа стрельбы (по условию допустимой скорости соударения деталей при останове барабана) для калибра 23 мм составляет 2500—2800 выстр./мин и для калибра 30 мм — 1800—2500 выстр./мин. В этой связи любопытно вспомнить о предвоенных попытках создания скорострельных систем — УльтраШКАС, пулемет Юрченко, пулемет Савина-Норова СН, СИБЕМАС конструкции ЦКБ-14 и других, способных теоретически развивать темп стрельбы до 3000 и более выстр./мин. Эти изделия были работоспособны, однако живучесть единственного ствола при таких нагрузках была крайне низкой.
Показательный эксперимент провели в 1970-е гг. в тульском КБП, отыскав на складе лежавший с довоенных времен пулемет и попытавшись оснастить его стволом из новейшей конструкционной стали. Пулемет выдал неслыханный темп в 5000 выстр./мин, но сгоревший ствол после единственной очереди можно было только выбросить. К слову, A.A. Рихтером была выполнена проработка крупнокалиберного пулемета по схеме Р-23, обеспечивавшая практическую скорострельность порядка 5000 выстр./мин.
Применение в пушке Р-23 барабана с четырьмя патронниками (принятого по числу основных операций автоматики) позволило получить хорошо сбалансированную артиллерийскую систему с высокими тактико-техническими характеристиками (темп — 2500выстр./мин при весе 58 кг). Однако наряду с массой положительных качеств (высокая скорострельность, большая начальная скорость снаряда, хорошие весовые характеристики) пушка имела существенный недостаток — применение специального патрона с более массивной и длинной стальной гильзой привело к увеличению массы боекомплекта, сам патрон был крайне дорог и сложен в производстве, не говоря уже о нарушении унификации системы боеприпасов (заметим, что обычный снаряд калибра 23 мм в те времена стоил около рубля).
Идея комплексного создания патрона и пушки в Р-23 стала примером доведения ее до крайности: по сравнению со штатным патроном калибра 23 мм, весившим 320 г и имевшим размер 200 мм, боеприпас к Р-23 весил 513 г и имел длину 260 мм; толстостенная прочная стальная гильза весила 255 г против 114 г у обычной. В силу больших инерционных нагрузок, свойственных бросковому досыланию, заделку снаряда в гильзе пришлось выполнить весьма основательной, с усилием его извлечения почти в 2 т (вдвое больше, чем нужно было в патроне АМ-23). Снаряд (также специальной конструкции) пришлось выполнить полегче, однако из общей массы патрона к Р-23 только треть приходилась на «полезную нагрузку» в виде самого снаряда (у обычного патрона типа АМ-23 двухсотграммовый снаряд составлял больше половины от массы боеприпаса). В итоге боекомплект стрелковой установки бомбардировщика в 500 патронов с пушкой Р-23 «тянул» на добрых 100 кг больше, чем аналогичный боеприпас к АМ-23.
На вооружение Р-23, правда, так и не была принята из-за то и дело возникавших рекламаций, включая и имевшие место разрывы орудия, но оставалась на снабжении ВВС согласно решению от 1963 г. (формулировка позволяла продолжать производство и эксплуатацию Р-23 даже при неполном соответствии требованиям заказчика). Создатели Р-23 удостоились Госпремии за 1967 г. Кое-кто в «оборонке», правда, оценивал изделие Рихтера иначе. Так, работавший тогда в НИИ-61 молодой и перспективный конструктор В. Грязев указывал на «безумную дороговизну и пушки, и ее патрона», отзываясь обо всей затее как о «технической и экономической ошибке».
В 1959 г. под пушку Р-23 была разработана кормовая установка ДК-20 для бомбардировщика Ту-22. Первоначально планировалось оснастить самолет отработанными пушками АМ-23 (в варианте ТКБ-494). Однако Нудельман с Рихтером на правах давних партнеров предприняли визит к Туполеву, предложив ему свой очень-таки выгодный вариант с установкой на сверхзвуковом самолете соответствующей современной Р-23. Руководители ОКБ-16, по всей видимости, обладали даром убеждения: когда их коллеги — создатели пушки АО-7 — попытались наведаться в туполевское ОКБ-156 со своей разработкой, посмев нелестно оценить Р-23, из главка им пригрозили увольнением за «подрыв авторитета заслуженных людей страны и неуместные предложения».
В отличие от предыдущих систем, где пушечным огнем управлял стрелок, на Ту-22 установка имела электрогидравлический следящий привод с дистанционной системой управления, наводимой с помощью радиолокационного и телевизионного прицелов. Эта схема оборонительного вооружения получила в дальнейшем развитие на дальних бомбардировщиках. Однако использование Р-23 ограничилось единственным типом самолета: отчасти по причине необходимости специальных патронов при все более насущных требованиях к унификации, а также из-за вытеснения огневых установок более современными средствами обороны (РЭБ). Соответственно, и на снабжении приходилось держать боеприпасы, применявшиеся только на одном самолете, что стало, пожалуй, исключительным в своем роде. Вместе с тем несовершенство первых отечественных помеховых станций, по эффективности не обеспечивавших превосходство над пушечным оборонительным вооружением, позволило последним остаться в строю.
Источник: Журнал Техника и Вооружение №11 2009 г. В.Марковский "Оружие ближнего боя"
Барабанная (или револьверная) схема отличается от обычной тем, что в ней на один ствол приходится несколько патронников. Наличие вращающегося блока патронников позволяет совместить по времени несколько операций цикла автоматики: отпирание канала, экстракция стреляной гильзы, досылание и запирание патрона происходят параллельно, и каждый патронник за поворот барабана обеспечивает изготовку к производству выстрела. Применение такой схемы ведет к увеличению темпа стрельбы по сравнению с пушками классической схемы более чем в 2 раза.
Возможны две конструктивные разновидности барабанной схемы — в зависимости от направления досылания патрона в патронник. В первой из них патрон досылается сзади, как в обычных пушках. Такая схема применена, например, в пушках «Аден» (Англия) и DEFA 552 (Франция). Она не накладывает никаких ограничений на форму гильзы, т.е. могут использоваться стандартные патроны. Во второй схеме, предложенной и впервые осуществленной A.A. Рихтером в пушке Р-23 ОКБ-16, патрон досылался спереди назад, и длина артиллерийской системы могла быть уменьшена, по меньшей мере, на длину патрона. Поводом к созданию оригинальной конструкции стали новые требования: предполагалась ее установка в качестве оборонительного вооружения новых бомбардировщиков (для истребителей считалось достаточным исключительно ракетное вооружение), а сверхзвуковые скорости вынуждали использовать предельно короткоствольные орудия. Для оружия такой схемы с передней подачей патрона потребовался соответствующий патрон с полностью цилиндрической гильзой без выступающего ранта, в которой целиком утапливался снаряд. С целью обеспечения требуемой начальной скорости 850 м/с при ограниченной длине ствола патрон снаряжался вдвое большим количеством пороха, необходимым и для действия автоматики.
Другой особенностью Р-23 стала автоматика, полностью основанная на газоотводе — три независимых газопороховых двигателя (принципиально подобных газовому поршню затвора того же автомата), выполняющих экстракцию и отражение гильзы вперед, досылание патрона, поворот барабана. Досылание осуществлялось поршнем-досылателем, приводимым в движение пороховыми газами. Он принудительно разгонял патрон на пути 15 мм, а затем тот влетал в патронник по инерции (из-за чего такое досылание получило наименование ударного или броскового). Часть пороховых газов отводилась через канал в оси барабана в патронник, где находилась гильза. Действуя на дно гильзы, после выстрела и поворота барабана газы «выстреливали» ее из бокового патронника вперед, и в освободившееся гнездо досылался новый патрон. Скорость досылаемых патронов достигала 25 м/с, а стреляные гильзы вылетали со скоростью 40 м/с. Ударное досылание потребовало более прочной стальной гильзы (ее масса, вдвое большая, чем у обычной, достигала половины массы всего патрона), передняя часть которой, примыкая к каналу ствола, служила его «началом» и обеспечивала при выстреле направление в него снаряда. Совмещение патронника со стволом обеспечивала скользящая втулка-обтюратор, прижимаемая спереди тем же давлением пороховых газов.
Необходимые баллистические данные при укороченном стволе обеспечивались усиленным зарядом пороха, увеличенным по сравнению с патроном НР-23 вдвое; его воспламенение осуществлялось электрокапсюлем с дублирующим запалом на случай отказа в электрозапальной цепи. Использование электрозапала, заменившего механический ударник, также способствовало компактности конструкции. В отличие от прочих систем, пушка Р-23 получила прогрессивную нарезку канала ствола, начинавшуюся с очень малым углом и возраставшую по мере разгона снаряда до длины хода 27 калибров.
Причиной для такого решения (достаточно трудоемкого в производстве и не самого технологичного) стал тот же специальный патрон, в котором снаряд находился утопленным в глубине гильзы. Обычным образом при досылании патрона снаряд вводился в начало канала ствола, «щеками» соприкасаясь с его нарезами, и при выстреле начинал движение с места, плавно проходя по ним своим ведущим пояском. В пушке Р-23 снаряд успевал разогнаться в гильзе до ощутимой скорости и попадал в ствол с ударом о выступы нарезов, грозя быстрым износом ствола. Для ослабления динамического ударного воздействия пришлось организовать в начале ствола нарезы с очень малыми углами наклона, крутизна которых плавно увеличивалась по его длине до нормального шага, а сам канал — выполнить в виде вставляемого внутрь лейнера, заменяемого по износу, подобно «псрестволиванию» крупнокалиберной корабельной артиллерии (там оно обусловлено как колоссальными нагрузками на ствол, приводящими к скорому износу, так и высокой стоимостью тяжелых артсистем, требующей экономить и заменять, по возможности, не весь агрегат, а только отдельные его части). Зная о таких слабых местах своего орудия, его изготовители в комплекте принадлежностей к пушке сразу прилагали сменный ствол.
Наличие одного ствола, нагруженного несколькими патронниками, ограничивает темп стрельбы барабанной пушки по условию его живучести (напряженный температурный режим, интенсивное истирание поверхности ствола, химическое и эрозионное воздействие пороховых газов приводят к быстрому «расстрелу» ствола — его износу и выгоранию). А это значение темпа стрельбы таково, что оно может быть получено уже при четырех патронниках в барабане. По этим причинам число патронников в одноствольных барабанных пушках не превышает 4—5, а величина предельного темпа стрельбы (по условию допустимой скорости соударения деталей при останове барабана) для калибра 23 мм составляет 2500—2800 выстр./мин и для калибра 30 мм — 1800—2500 выстр./мин. В этой связи любопытно вспомнить о предвоенных попытках создания скорострельных систем — УльтраШКАС, пулемет Юрченко, пулемет Савина-Норова СН, СИБЕМАС конструкции ЦКБ-14 и других, способных теоретически развивать темп стрельбы до 3000 и более выстр./мин. Эти изделия были работоспособны, однако живучесть единственного ствола при таких нагрузках была крайне низкой.
Показательный эксперимент провели в 1970-е гг. в тульском КБП, отыскав на складе лежавший с довоенных времен пулемет и попытавшись оснастить его стволом из новейшей конструкционной стали. Пулемет выдал неслыханный темп в 5000 выстр./мин, но сгоревший ствол после единственной очереди можно было только выбросить. К слову, A.A. Рихтером была выполнена проработка крупнокалиберного пулемета по схеме Р-23, обеспечивавшая практическую скорострельность порядка 5000 выстр./мин.
Применение в пушке Р-23 барабана с четырьмя патронниками (принятого по числу основных операций автоматики) позволило получить хорошо сбалансированную артиллерийскую систему с высокими тактико-техническими характеристиками (темп — 2500выстр./мин при весе 58 кг). Однако наряду с массой положительных качеств (высокая скорострельность, большая начальная скорость снаряда, хорошие весовые характеристики) пушка имела существенный недостаток — применение специального патрона с более массивной и длинной стальной гильзой привело к увеличению массы боекомплекта, сам патрон был крайне дорог и сложен в производстве, не говоря уже о нарушении унификации системы боеприпасов (заметим, что обычный снаряд калибра 23 мм в те времена стоил около рубля).
Идея комплексного создания патрона и пушки в Р-23 стала примером доведения ее до крайности: по сравнению со штатным патроном калибра 23 мм, весившим 320 г и имевшим размер 200 мм, боеприпас к Р-23 весил 513 г и имел длину 260 мм; толстостенная прочная стальная гильза весила 255 г против 114 г у обычной. В силу больших инерционных нагрузок, свойственных бросковому досыланию, заделку снаряда в гильзе пришлось выполнить весьма основательной, с усилием его извлечения почти в 2 т (вдвое больше, чем нужно было в патроне АМ-23). Снаряд (также специальной конструкции) пришлось выполнить полегче, однако из общей массы патрона к Р-23 только треть приходилась на «полезную нагрузку» в виде самого снаряда (у обычного патрона типа АМ-23 двухсотграммовый снаряд составлял больше половины от массы боеприпаса). В итоге боекомплект стрелковой установки бомбардировщика в 500 патронов с пушкой Р-23 «тянул» на добрых 100 кг больше, чем аналогичный боеприпас к АМ-23.
На вооружение Р-23, правда, так и не была принята из-за то и дело возникавших рекламаций, включая и имевшие место разрывы орудия, но оставалась на снабжении ВВС согласно решению от 1963 г. (формулировка позволяла продолжать производство и эксплуатацию Р-23 даже при неполном соответствии требованиям заказчика). Создатели Р-23 удостоились Госпремии за 1967 г. Кое-кто в «оборонке», правда, оценивал изделие Рихтера иначе. Так, работавший тогда в НИИ-61 молодой и перспективный конструктор В. Грязев указывал на «безумную дороговизну и пушки, и ее патрона», отзываясь обо всей затее как о «технической и экономической ошибке».
В 1959 г. под пушку Р-23 была разработана кормовая установка ДК-20 для бомбардировщика Ту-22. Первоначально планировалось оснастить самолет отработанными пушками АМ-23 (в варианте ТКБ-494). Однако Нудельман с Рихтером на правах давних партнеров предприняли визит к Туполеву, предложив ему свой очень-таки выгодный вариант с установкой на сверхзвуковом самолете соответствующей современной Р-23. Руководители ОКБ-16, по всей видимости, обладали даром убеждения: когда их коллеги — создатели пушки АО-7 — попытались наведаться в туполевское ОКБ-156 со своей разработкой, посмев нелестно оценить Р-23, из главка им пригрозили увольнением за «подрыв авторитета заслуженных людей страны и неуместные предложения».
В отличие от предыдущих систем, где пушечным огнем управлял стрелок, на Ту-22 установка имела электрогидравлический следящий привод с дистанционной системой управления, наводимой с помощью радиолокационного и телевизионного прицелов. Эта схема оборонительного вооружения получила в дальнейшем развитие на дальних бомбардировщиках. Однако использование Р-23 ограничилось единственным типом самолета: отчасти по причине необходимости специальных патронов при все более насущных требованиях к унификации, а также из-за вытеснения огневых установок более современными средствами обороны (РЭБ). Соответственно, и на снабжении приходилось держать боеприпасы, применявшиеся только на одном самолете, что стало, пожалуй, исключительным в своем роде. Вместе с тем несовершенство первых отечественных помеховых станций, по эффективности не обеспечивавших превосходство над пушечным оборонительным вооружением, позволило последним остаться в строю.
Источник: Журнал Техника и Вооружение №11 2009 г. В.Марковский "Оружие ближнего боя"
