Прежде чем говорить о массе и габаритных размерах оружия, надо бы понять откуда берутся все эти величины. Начнем с того, что любое стандартное оружие изготовляют под реальные возможности стандартного человека. То есть вес и размеры оружия не должны чрезмерно отягощать владельцев этого оружия. Военноначальникам конечно хотелось бы чтобы каждый его солдат был вооружен по крайней мере парой пушек, не ел и не пил, не спал и не уставал. Переходил бы реки и моря яко по суху, добровольно шел на смерть, заодно был бы бессмертен, не нуждался бы в медицинской помощи и был бы бесконечно предан (очередным и как обычно бредовым) идеям очередного вождя (кормчего, генсека и т. д.). Но все не так и в реальности приходится считаться с физическими возможностями рядового вояки. Поэтому еще при царе Горохе определили сколько должно весить оружие среднестатистического солдата и сколько еще дополнительного груза может этот солдат унести на себе.
В итоге получилось не так уж и много:
-Ружье, винтовка, автомат, пистолет-пулемет не более 4(четырех) кг.
-Пистолет до одного кг. Если больше, то на пистолете должна присутствовать дополнительная ручка управления для второй руки.
-Пулеметы и всевозможные переносные артиллерийские установки может весить и больше, но тогда это оружие переносят вдвоем или оружие разбирается на удобные (по весу) детали, для переноски каждой отдельной детали отдельным воином.
Но и тут оказалось не все так просто. Разве сложно изготовить ту же переносную пушку, да из современных материалов полегче, а калибром побольше? Увы, отдача оружия должна быть тоже в пределах разрешенных (для средне статистического солдата) норм:
-Для винтовки, ружья, автомата сила отдачи не более 2 кг.м./за сек (в квадрате).
-Для пистолета, пистолета-пулемета не более 1 кг.м/ за сек.(в квадрате).
-Для пулеметов делают по возможности стационарные крепления, чтоб отдача не мешала управлению оружием во время стрельбы. Либо увеличивают массу всего пулемета, чтоб уменьшить отдачу до минимума.
-С переносными артустановками еще сложней. Вариантов уменьшения отдачи много. Самый распространенный вариант это применение реактивных орудий.
Что это такое? Представьте трубу с зарядом пороха и снарядом где-то посередине. Если воспламенить порох, то пороховые газы вылетят в одну сторону, а снаряд толкнут в другую. Чтоб повысить КПД орудия, со стороны вылета пороховых газов надо бы сделать какое-то препятствие, но тогда все орудие будет отдавать назад. Долго думали, однако придумали, сначала удлиняли конец трубы со стороны вылета пороховых газов, а затеи на этом конце трубы стали устанавливать реактивное сопло, примерно как ракетное. Сначала некоторое резкое сужение и затем медленное расширение. В этом случае пороховые газы получали сначала препятствие и с большей силой толкали снаряд. Затем вылетающие газы подталкивали саму трубу орудия вперед, сводя отдачу до минимума.
Просто? Вот только скорость вылета снаряда, после такого выстрела маловата будет, а если навеску пороха увеличить, то орудийная труба вместе со стрелком улетит назад или просто разорвется. Так сказать, одноразовый гранатомет с одноразовым гранатометчиком.
Сама идея реактивных орудий принадлежит России, а доводили до ума эти орудия в Фашисткой Германии, особенно переносные. Решили стрелять снарядами-ракетами с реактивным двигателем. Опять получилось не все хорошо. Ракета летела как надо, а заодно и стрелка вылетающими газами обжигала, иногда до смерти. Придумали ставить прозрачный щит на трубе орудия. Самого стрелка обрядили в блестящий металлизированный костюм-скафандр. И цель поражена, и стрелок жив, невредим. Но немцы народ умный, стараются свои ходы наперед высчитывать. И вычислили, что такие гранатометчики в блестящих костюмах инопланетян на поле боя как-то не вписываются, уж больно они заметны что-ли. Тогда придумали снабжать снаряд ракету еще и вышибным, пороховым зарядом. Вышибной заряд выбивает снаряд на какое-то безопасное расстояние от стрелка, и только затем включается ракетный (маршевый) двигатель на снаряде. В итоге и цель поражена, и невредимый стрелок может быть одет как угодно. Мало того, именно немцы придумали одноразовые гранатометы "Фауст-патроны", а саму трубу орудия (гранатомета) наматывали из отслужившей своё туалетной бумаги. Совместили, так сказать, приятное с полезным. Выстрелил и трубу выбросил.
Вернемся к личному стрелковому оружию: пистолетам, автоматам, пистолетам пулеметам... Тут как боролись с излишней отдачей и излишним весом?
Для этого надо немного изучить принцип работы автоматического оружия вообще и разобраться с некоторыми образцами в частности. Показанные на рисунке схемы применяются на пистолетах, самозарядных винтовках, автоматах, пистолетах-пулеметах, пулеметах, автоматических гранатометах и т. д. Схемы общие для любого оружия, и знать их святая обязанность специалиста по оружию.
На схеме (1) показан принцип работы автоматики "со свободным затвором". Массивный затвор только своей массой удерживает гильзу в стволе во время выстрела. Массу затвора подбирают так, чтобы гильза оставалась в патроннике до конца выстрела. Но в то же время после удара пороховыми газами по дну гильзы во время выстрела, затвор все же смог отойти в крайнее заднее положение и выкинуть пустую гильзу. Потом затвор, подталкиваемый пружиной, идет обратно к стволу, подхватывая из магазина очередной патрон и загоняя его в патронник. Если произойдет новый выстрел, то весь цикл с перезарядкой повторится.
На схеме (2) показан вариант перезарядки с двигающимся вперед стволом. Тут затвора как такового нет и после выстрела пуля врезаясь в нарезы (или толкая пыжами) толкает ствол вперед. Ствол, дойдя до крайнего переднего положения толкает специальный рычаг, который выбрасывает пустую гильзу. Затем ствол идет назад и захватывая очередной патрон возвращается в исходное положение.
Схема (3) аналогична схеме (1) "со свободным затвором", но немного улучшена. "Свободный затвор" во время выстрела, все равно слегка отодвигается от ствола и само собой вытягивает за собой гильзу. Обычно у гильз, рассчитанных на такой способ автоматики, достаточно толстое донце и пороховые газы во время выстрела не успевают раздуть или порвать гильзу. Но с более мощными патронами, надо соответственно увеличивать массу затвора, что не всегда возможно. Для еще большего замедления движения затвора придумали "полусвободные затворы", где затвор состоит из двух частей и передняя часть затвора с помощью рычагов, роликов, на схеме (3) показаны шарики, с еще большей скоростью отодвигает заднюю половину затвора. Что позволяет сделать затвор относительно более легким.
Теперь для большей наглядности и понятности перескочим на схему (5). Автоматика "с коротким ходом ствола".
А что получится если если объединить массу затвора с массой ствола?
-Тогда затвор можно будет сделать полегче на массу ствола, это раз.
-Затвор вместе со стволом в сцепке отойдет на какое-то небольшое расстояние, что сулит сразу три выгоды: и гильза осталась в стволе целой и невредимой, нет вероятности прорыва пороховых газов, и затвор приобретет достаточную скорость для перезарядки.
Оружие в целом получится более легким, но под более мощный патрон. Все эти выгоды уже давно подсчитали и автоматика "с коротким ходом ствола" в настоящее время самая распространенная.
На схеме (4) автоматика "с длинным ходом ствола". Понятно, что эта схема для еще более мощных патронов или для еще большего облегчения веса оружия за счет его усложнения в устройстве.