Явление износа

Факторы износа ствола можно условно разделить на химические, механические и термические, хотя все они воздействуют на ствол одновременно, в процессе выстрела.

Так, например, винтовочные, а также пулеметные стволы первой половины XX века, снабженные водяным охлаждением, если они изготовлены из хорошей ствольной стали с высокими значениями сопротивления разрыву и предела текучести, имеют срок службы примерно от 10000 до 20000 выстрелов. Автоматическая винтовка второй половины XX века, калибра .308 Win. (7,62х51 NATO), например, немецкая G3, в режиме скоростной стрельбы имеет ресурс живучести по стволу до 14000 выстрелов, а ствол спортивного или охотничьего оружия того же калибра едва ли дотянет до 10000 выстрелов.

Наиболее живучи стволы 5,6 мм малокалиберных винтовок (.22 LR). Обычный ствол выдерживает 60000-70000 выстрелов, а ствол холодной ковкой — до 250000 выстр.

Ствол под устаревший американский патрон .45-70 демонстрирует живучесть до 40000 выстрелов. Ствол под современный охотничий патрон 9,3х74R обладает живучестью до 8000 выстрелов. Современные высокоскоростные боеприпасы калибра .223 Rem. способны снизить живучесть «гражданских» стволов до 3500-4000 выстрелов, «военные» стволы худо-бедно обеспечивают стандартные 10000 выстрелов. Стволы под патрон аналогичного калибра .222 Rem. имеют ресурс 4500-5500 выстрелов.

Особо малый ресурс у стволов под патроны высокой мощности (так называемых «магнум»-калибров). Так, ресурс ствола под патрон калибра .300 WinMag, не превышает 2000 выстрелов, а ствола под патрон «новомодного» калибра 6,5х284 Norma — и того меньше.

Если стрельба ведется только одиночным огнем, так что во время пауз между отдельными выстрелами ствол охлаждается настолько, что не происходит заметного повышения температуры его стенок, то срок службы такого ствола, значительно увеличивается. По данным германской фирмы Bоhler, отдельные стволы, отстрелянные таким порядком старыми тупоконечными пулями, показывали продолжительность службы, достигавшую 50000 выстрелов. Однако при практическом применении оружия на подобную живучесть рассчитывать не приходится. Последняя будет тем ниже, чем до более высокой температуры нагревается ствол в связи со скоростью ведения огня. Даже в случае обыкновенной магазинной винтовки, при непрерывном ведении скорого огня и прочих равных условиях, срок службы может быть понижен с 10000-20000 выстрелов до 5000 и даже меньшего числа выстрелов. В еще большей степени сказывается режим огня на живучести пулеметных стволов с воздушным охлаждением. В этом случае, в результате непрерывного автоматического огня, уже после 500 выстрелов степень нагрева ствола достигает цвета красного каления (то есть около 700°С). Так, в свое время приводился наглядный пример, что от ствола пулемета Кольта после 500 выстрелов (две ленты) непрерывного огня можно было прикурить папиросу. Поэтому, если пулеметные стволы с воздушным охлаждением применяются для длительной стрельбы непрерывным скорым огнем, то они обладают очень малой живучестью, которая в зависимости от конструкции, свойств стали и режима огня падает до 3000 и менее выстрелов, достигая иногда всего 500 выстрелов.

Картина нормального износа ствола имеет следующий вид. Нарезная часть канала несколько сглаживается на всем протяжении ствола, так как особенно сильному износу подвергаются поля нарезки. Следовательно, имеет место увеличение калибра (диаметра по полям) и уменьшение глубины нарезов. Наиболее значительное сглаживание нарезки наблюдается в начале нарезной части. На этом участке канала поля часто совершенно исчезают и, кроме того, в большинстве случаев здесь же имеет место явление эрозии, в результате которой поверхность канала становится неровной и шероховатой. В дульной части, напротив, поверхность канала остается сравнительно гладкой даже при значительном увеличении калибра, вследствие износа. Однако, нередко сильный износ, а, следовательно, и полное сглаживание полей, распространяется вплоть до дульного среза. Следствием увеличения калибра и сглаживания полей является нарушение правильности ведения пули в канале, постепенно приводящее к значительному рассеиванию и получению срывов пуль с нарезов при стрельбе.

На поверхности канала изношенного ствола всегда наблюдается петлеобразная сетка трещин. Правда, иногда эту сетку сразу заметить не удается, вследствие отложения металла оболочки пули, и она отчетливо выявляется лишь после растворения отложившегося слоя соответствующим реактивом. Наиболее крупная и сильно развитая сетка трещин, приводящая к выкрашиваниям металла, образуется в начале нарезной части. По направлению к дулу сетка трещин становится все слабее выраженной, получает более тонкое строение и часто делается едва заметной. В начале нарезов наблюдается, как правило, кольцеобразная эрозия (в сочетании с тонкой сеткой трещин), являющаяся результатом завихрений газового потока в начале нарезов. Кроме того, в большей или меньшей степени имеют место следы эрозии в продольном направлении, имеющие характер разъедания металла. В винтовочных и пулеметных стволах преобладающей причиной разрушения канала является механический износ. Поля постепенно истираются настолько, что ведение пули становится невозможным, следствием чего является падение меткости и срывы пуль. Образование трещин способствует развитию износа, делая поверхность канала шероховатой и увеличивая трение. Однако трещины не служат причиной утраты боеспособности ствола. Возникновение трещин вызывается термическим действием и влиянием коррозии.

С увеличением количества нарезов в канале ствола уменьшается величина удельного давления оболочки пули на боевую грань нарезов, в результате уменьшается износ канала ствола. Поэтому количество нарезов, как правило, находится в прямой зависимости от величины калибра ствола и составляет для 7,62 мм калибра — 4 нареза, для 12,7 мм и 14,5 мм калибра — 8 нарезов, для 23 мм калибра — 10 нарезов.