Научно-производственная фирма "ИМКАС"

2.2. Глушители звука выстрела

Существует несколько способов подавления звука при выстреле. Это – применение композитных материалов при изготовлении узлов и механизмов оружия, что значительно уменьшает звук при их взаимодействии, ограничение скорости истечения пороховых газов из канала ствола, температуры и давления дульной волны, применение боеприпасов с дозвуковой скоростью пули, блокирование пороховых газов внутри гильзы патрона (механическая отсечка звука и пламени) [103, 104].

Для эффективного гашения звука и пламени выстрела применяются глушители (ПСУЗВ). Оружие, применяемое с глушителем, должно удовлетворять противоречащим друг другу требованиям – иметь необходимую дальность эффективной стрельбы и достаточное поражающее действие пули при относительно невысокой ее начальной скорости [70].

В настоящее время распространены глушители двух основных типов – надульный глушитель расширительного типа и составляющий неотъемлемую часть конструкции оружия – интегрированный с ним. При использовании несъемного (интегрированного) глушителя ствол оружия модифицируется для управления скоростью пули, особенно при использовании сверхзвуковых боеприпасов.

Основное преимущество дульного глушителя состоит в том, что его можно переставить с одного оружия на другое (не требуется узкоспециализированное оружие). Кроме того, кинетическая энергия пули не уменьшается, как это происходит в интегрированном глушителе [81].

В ряде образцов бесшумного (малошумного) оружия снижен уровень звука, генерируемого пороховыми газами, и не принимается мер для снижения уровня звука, создаваемого ударной волной пули, движущейся со сверхзвуковой скоростью.

Принцип действия современных глушителей заключается в том, что в корпусе насадка, надеваемого на конец ствола, происходит уменьшение скорости истечения пороховых газов, их интенсивное охлаждение и снижение дульного давления.

Энергия звуковых колебаний преобразуется в тепловую. Кроме того, возникает интерференция звуковых волн, обеспечивающая взаимное ослабление их интенсивности [150]. Обычно в конкретной конструкции глушителя применяется одновременно несколько физических явлений и процессов, уменьшающих звук выстрела: расширение, завихрение, перетекание из камеры в камеру, столкновение со встречными потоками, контакт с теплоносителями и др. [151].

Самое простое объяснение того, как работает глушитель – он преобразует звуковую энергию в тепловую [79]. При этом глушитель нагревается добела, так что через внешний нагретый корпус видны элементы внутреннего устройства. При этом, несожженные остатки пороха и углеродистые гранулы, нагретые до высоких температур и движущиеся с большой скоростью, оказывают эрозийное воздействие на внутренние элементы глушителя, искажая со временем их геометрию.

Надульный глушитель длиной около 13 сантиметров увеличивает скорость пули примерно на 10-15 м/с поскольку дополнительная длина глушителя действует как дополнительная длина ствола. Отверстие в глушителе лишь незначительно превосходит диаметр пули, что позволяет пороховым газам ускорять ее. Дополнительные 13 сантиметров ружейного ствола могут увеличить скорость пули на 60-100 м/с [79].

Одной из характерных особенностей выстрела из оружия, оснащенного глушителем, являются уменьшение энергии отдачи. Это позволяет стрелку сохранить визуальный контакт с целью через прицел во время ведения огня, что в свою очередь, снижает время подготовки к выстрелу, если потребуется второй выстрел [152].

Использование глушителя приводит также к улучшению кучности стрельбы.

Первые инженерные разработки глушителей появились в конце XIX – начале XX веков после широкого распространения бездымных порохов. Известный оружейный специалист У.Гринер писал, что он разработал подобное устройство задолго до начала XX столетия, но не удосужился его запатентовать, поскольку «в то время не было осознанной необходимости в глушителях» [148].

В источнике [154] приведен рисунок, из которого следует, что это – схема конструкции глушителя, предложенного У.Гринером.

Рис. 2.9. Схема устройства глушителя, предложенного У. Гринером

Как видно из рис. 2.9 предлагаемый глушитель имел вполне современное устройство – расширительную камеру значительного объема 1, примыкающую к дульному срезу ствола 2 огнестрельного оружия, и ряд конических рассекателей (дефлекторов 3), угол конусности которых уменьшался к выходу из глушителя.

Принцип действия первой запатентованной конструкции глушителя основывался на механическом подавлении звука выстрела, когда энергия пороховых газов расходуется на деформацию пружин или других элементов-демпферов, либо перемещение каких-либо частей самого глушителя. Надульное устройство такого типа запатентовал в 1898 году французский полковник Гумберт [155, 156].

Гумберт предложил установить на конце ствола надульное устройство, представляющее собой шариковый запорный клапан (рис. 2.10) [155].

Рис. 2.10.  Дульный насадок (глушитель) Гумберта (1898)

В исходном положении шарик свободно лежит на дне цилиндрического корпуса насадки, находясь ниже линии канала ствола и не препятствуя вылету пули. При выстреле пуля свободно проходит сквозь корпус глушителя и движется к цели.

Следующие за ней пороховые газы увлекают шарик вверх по наклонной конической поверхности до закрытия им пулепропускного отверстия. В результате пороховые газы запираются в замкнутом объеме и медленно стравливаются через капиллярные отверстия в задней стенке глушителя.

Глушитель компактен, прост и надежен. Истекающие назад газы несколько снижают величину отдачи при выстреле.

Однако, он не нашел практического применения из-за ряда существенных недостатков:

  • клапан после выстрелов быстро засорялся пороховым нагаром и переставал работать; в полевых условиях разбирать и чистить глушитель трудно и неудобно;
  • звук выстрела снижался незначительно, так как еще до вылета пули часть газов прорывалась наружу;
  • ударная волна истекающих назад пороховых газов оказывала негативное воздействие на стрелка;
  • оказалась невозможной автоматическая стрельба из оружия, так как запорный шарик обладал большой инерцией;
  • устройство не позволяло выполнять выстрелы в наклонном положении оружия, так как шарик клапана перекрывал в этом случае снарядное окно [154].

Известна и конструкция, также предложенная Гумбертом, в которой использовался принцип расширения и многокамерности.

Рис. 2.11. Схема многокамерного глушителя Гумберта

Первый патент на многокамерный глушитель расширительного типа получили в 1899 году датчане Дж.Борренсен и С.Сигбъернсен.

Самые первые, нашедшие применение глушители, были дульными и многокамерными устройствами расширительного типа, в которых поперечные диафрагмы делили внутренний объем корпуса устройства на отдельные отсеки – расширительные камеры. Пороховые газы, двигаясь вслед за пулей, последовательно расширяясь и охлаждаясь в камерах, постоянно теряли свою энергию, существенно снижая звуковое давление на выходе устройства и пламя выстрела.

Первые глушители, имевшие коммерческий успех, сконструировали изобретатель пулемета Х.С.Максим и его сын Х.П.Максим.

Различные варианты их конструкции, запатентованные в 1908-1910 годы, представлены на рис. 2.12 и рис. 2.13 [156].

Рис. 2.12. Два варианта глушителя Максима образца 1908 г.
а – первый вариант; б – второй вариант [156].

Рис. 2.13. Три варианта глушителя Максима образца 1910 г.
а – первый вариант;  б – второй вариант;  в – третий вариант.

В 1910 году Максим организовал промышленное производство модели, показавшей наилучшие результаты (рис. 2.13 в).

В 1911 году Э.Тирлер получил патент на глушитель, в котором использован ряд конструктивных элементов, впоследствии широко применяемых в том числе – в глушителях новейшей конструкции. Устройство глушителя Э.Тирлера представлено на рис. 2.14 [156].

Рис. 2.14. Глушитель Э.Тирлера  образца 1911 г.

Глушитель располагался эксцентрично стволу и имел внутри корпуса еще две трубки.

Одна проходила вдоль оси канала ствола и содержала 12 конических дефлекторов, узкой частью направленных к стволу. Поток пороховых газов разделялся и направлялся к стенкам трубки. Вокруг второго-пятого корпусов, считая от ствола, в стенках трубки были выполнены отверстия, сквозь которые пороховые газы проходили в другую трубку, внутри которой находилась первая. Первая порция газов, следовавших перед пулей и за ней, попадая в эту трубку, резко расширялась и, двигаясь вдоль нее по ходу полета пули, попадала в корпус самого глушителя через множество мелких отверстий, расположенных в передней части стенки трубки.

Корпус был заполнен металлической сеткой и мелкой стружкой из меди или латуни. Пройдя в корпусе в обратном направлении через эту преграду, газы стравливались через щелевые отверстия в нижней задней части глушителя.

Сложился традиционный вариант конструкции глушителя расширительного типа, представляющего собой сопряженную с дульным срезом оружия камеру предварительного расширения относительно большого объема и следующих за ней нескольких расширительных камер, разделенных между собой диафрагмами с центральным отверстием, диаметр которого незначительно превышал калибр оружия. Объемы камер могут быть как одинаковыми (рис. 2.15 [157]), так и уменьшающимися по направлению к выходу пули из глушителя (рис. 2.16 [157]).

Рис. 2.15. Простой многокамерный глушитель.

Рис. 2.16. Усложненный многокамерный глушитель.

Диафрагмы глушителя имели различную конструкцию и геометрическую форму. К примеру, на рис. 2.17 [148] представлена схема устройства простейшего глушителя с отклонением газового потока коническими перегородками от оси к периферийной части, образующими ряд расширительных камер одинаковой формы и объема.

Рис. 2.17. Простейший глушитель с отклонением газового потока
коническими перегородками от оси к периферийной части

Продолжением развития конструкции дульных многокамерных глушителей расширительного типа стало создание глушителя, составляющего неотъемлемую часть оружия – интегрированного. Схема конструкции простейшего интегрированного глушителя, включающего классическую дульную насадку, приведена на рис. 2.18 [158].

Рис. 2.18. Схема конструкции простейшего интегрированного 

Для конструкции глушителя интегрированного типа характерно перфорирование выходной части ствола радиальными отверстиями, расположенными по дну нарезов. Через них часть пороховых газов отводится в глухую расширительную камеру, расположенную вокруг ствола. Ввод пороховых газов из канала ствола приводит к снижению скорости пули до дозвуковой.

Конструкция глушителя позволяет уменьшить длину оружия (по сравнению с применением дульного глушителя). Это улучшает эксплуатационные характеристики. Как правило, практическая реализация этой конструкции представляет собой комбинацию с дульной насадкой, которая составляет вторую часть такого глушителя, выполненную в общем со стволом корпусе (рис. 2.18). Множество конструкций глушителей появилось в годы первой мировой войны. Фирма «Стивенс» предложила удачную конструкцию в 1914 г. [159].

В России глушители успешно разрабатывал А.Эртель, предложивший свою конструкцию в 1916 году. В СССР глушители разрабатывали Маркевич, Короленко, Гуревич, позднее – братья Митины (прибор «Брамит») [159].

До второй мировой войны это направление военной техники не получило значительного развития, так как тактика ведения боевых действий не предусматривала скрытого уничтожения живой силы противника на малых дистанциях (за исключением партизанских действий). Этим объясняется отсутствие бесшумного оружия в армиях стран мира и Красной Армии до середины 30-х годов, хотя конструкции различных «звукоглушителей» описаны в учебниках для школ оружейных техников еще за 1934 год [143].

В годы мировой войны глушители уже широко применялись. Интерес к проблеме глушения звука выстрела оживился в связи с ростом значения разведывательно-диверсионных операций в тылу противника, что привело к появлению соответствующих военных формирований и быстрому развитию специального вооружения для них.

Специальные разведывательно-диверсионные и партизанские группы ГРУ ГШ и НКВД в тылу немецких войск успешно применяли штатные и снайперские винтовки образца 1981/1930 гг. и карабины образца 1938 г. (системы Мосина) с прибором «Брамит».

Схема конструкции прибора приведена на рис. 2.19 [147].

Рис. 2.19. Глушитель «Брамит»
1 – передняя часть корпуса; 2 – первый обтюратор; 3 – второй обтюратор; 4– крышка корпуса; 
5 – выходное отверстие; 6 – отверстие в стенке корпуса для стравливания пороховых газов;
7 – паз для фиксации на стволе за мушку; 8 – посадочная труба;
9 – задняя часть корпуса; 10 – отсекатель опережающих пулю газов.

Глушитель представляет собой цилиндрический корпус, состоящий из двух частей, соединяемых с помощью резьбы. В переднюю часть (1) вставляли два резиновых обтюратора, один (2) из которых зажимался при скручивании частей корпуса, а другой (3) при закручивании крышки (4), имеющей выходное отверстие (5).

Обтюраторы толщиной 15 мм разделяли внутренний объем глушителя на две камеры, в цилиндрических стенках которых были выполнены капиллярные отверстия (6). В первой камере расположен отсекатель (10) опережающих пулю пороховых газов. Корпус «Брамита» имел диаметр 32 мм и длину 140 мм. Полная длина вместе с посадочным местом на ствол оружия, аналогичным штыковому (байонет), составляет 232 мм. Обтюраторы имели толщину 15 мм.

При вылете пуля пробивала поочередно оба обтюратора и выходила из прибора.

Пороховые газы из канала ствола, расширяясь в первой камере, теряли давление и медленно стравливались через боковые отверстия наружу. Часть пороховых газов, прорвавшихся вместе с пулей через первый обтюратор, расширялась таким же образом во второй камере и стравливалась через боковое отверстие наружу. В результате этих процессов звук выстрела гасился.

При стрельбе с прибором «Брамит» применялся патрон с легкой пулей и уменьшенным зарядом пороха. Выпускали «Брамит» по несколько тысяч штук ежемесячно.

В немецкой армии на вооружении состоял карабин «Маузер» 98к с глушителем, который от «Брамита» отличался только узлом крепления на стволе. При стрельбе из карабина также применялись патроны с дозвуковой скоростью.

После второй мировой войны интерес к глушителям упал, их разработки практически прекратились [144].

Пик развития конструкций глушителей пришелся на 60-е годы 20-го столетия. Холодная война вызвала развитие тайных служб и сил специальных операций, участились локальные конфликты и необъявленные войны с переходом от широкомасштабных боевых действий к полупартизанским, в которых возросла роль мелких подразделений и снайперов.

В настоящее время ручное огнестрельное оружие с глушителями используют не только подразделения спецназа и армии, но и службы охраны правопорядка.

Те задачи, которые не смогли решить Гумберт, Максим, Эртель и другие конструкторы – первые разработчики глушителей, сейчас успешно решают современные конструкторы.

При этом они руководствуются соображениями, что выстрел можно было бы сделать почти бесшумным (с уровнем звука не выше 6 дБ), снизив давление пороховых газов перед выходом их в атмосферу до 1,9 кГ/см2, а температуру – до 15-30°С.

Конструкции современных глушителей отличаются разнообразием используемых физических явлений и, соответственно, принципами действия и применяемыми в их устройстве конструктивными элементами.

Глушители включают [143]:

  • приборы малошумной стрельбы;
  • приборы бесшумной и беспламенной стрельбы;
  • надульные многокамерные конструкции;
  • интегрированные системы;
  • механические конструкции;
  • специальное оружие с расширением пороховых газов в переменно-замкнутом объеме;
  • нестандартные и экзотические конструкции.

Анализ конструктивных особенностей глушителей звука выстрела приводит к следующим выводам:

  • наиболее эффективны конструкции многокамерных глушителей, в которых максимально используются эффекты многократного расширения, турбулизации газового потока, максимального теплосъема и теплопоглощения;
  • конструкции самых эффективных глушителей обычно применяют для разовой стрельбы;
  • при многократной или автоматической стрельбе глушители теряют свои качества из-за износа многокамерных перегородок и быстрого нагрева охлаждающих элементов;
  • разработка эффективных глушителей звука выстрела требует использования принципиально новых подходов, использующих достижения современной науки и техники;
  • создание глушителей звука выстрела стрелкового оружия должно идти путем унификации глушителей для разных видов стрелкового оружия и использования модульного принципа построения его отдельных узлов и элементов.

Чтобы систематизировать представления о конструкции глушителей, приведем описания устройства наиболее типичных из них [156, 157, 158, 176-181].

Глушитель к винтовке СВТ-40 крепился к ней поворотом трубки за стойку мушки так, что передняя часть дульного тормоза винтовки входила в камеру предварительного расширения глушителя, задняя часть служила посадочным местом и часть вертикальных прорезей перекрывалась трубкой. Внутренний объем глушителя был разделен на 12 расширительных камер, которые разделялись между собой диафрагмами с коническими отверстиями. Объем камер к выходу из глушителя последовательно уменьшался (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Глушитель к винтовке СВТ-40:
1 – дульный тормоз-компенсатор СВТ-40;
2 – посадочная трубка глушителя;
3 – стойка мушки, за которую фиксируется глушитель;
4 – стойка фиксатора шомпола, выполняющая роль упора трубки глушителя.

Один из вариантов глушителя к карабину «Маузер-98-К» состоял из шести кони¬ческих перегородок, отклоняющих газовый поток от центра к внутренней поверхности корпуса. В этой конструкции использован также отсекатель опережающих пулю газов, аналогично отечественному «Брамиту» (рис. 2.22).

Рис. 2.22. Глушитель к карабину Mauser-98-k.

Имелся вариант глушителя к карабину «Маузер-98-К», в котором в плоские перегородки между камерами вставлены конические элементы, образующие вихревые камеры, из которых через ряд капиллярных отверстий газы стравливались наружу (рис. 2.23).

Рис. 2.23. Глушитель к карабину Mauser-98-k. Второй вариант.

Глушитель «Маузер-98-К» сущест­вовал в варианте, имеющем длинный корпус небольшого диаметра, в котором была расположена по всей длине лента, свернутая в спираль (может изготавливаться способом токарной обработки). Поток поро­ховых га­зов, закручиваясь на спи­рали, про­ходил путь в несколько раз больше длины глушителя (рис. 2.24).

Рис. 2.24. Глушитель к карабину Mauser-98-k. Третий вариант.

Для пистолета-пулемета «Ингрэм» разработан вариант глушителя также с использованием спиралей. Глушитель содержит две спирали противоположного направления. Спирали помещены в рулон сетки, выполняющей роль теплоотвода (рис. 2.25).

Часть газа закручивается по каналу, идущему от дульного среза ствола, а часть, проходя через сетку, напрямую обгоняет этот поток и попадает на спираль, закрученную в противоположную сторону, продвигаясь по каналу в обратном направлении. В результате встречи двух противопотоков внутри корпуса, общая скорость истечения газов резко падает, что особенно заметно при стрельбе очередями.

Рис. 2.25. Глушитель к пистолету-пулемету «Ингрем»
1 – рулон металлической сетки-теплоотвода;
2, 3 – спирали, свернутые в противоположных направлениях; 4 – обтюратор.

Многокамерными глушителями расширительного типа с отсечкой (обтюрацией) пороховых газов являются отечественные «Приборы бесшумной стрельбы» (ПБС и ПБС-1). Прибор ПБС-1 навинчивается на конец ствола автоматов АКМ.

Рис. 2.26. Многокамерный глушитель прибора бесшумной стрельбы автомата
Калашникова: 1 – корпус глушителя; 2 – кольцо-рассека­тель;
3 – резиновая пробка-обтюратор; 4 – камера; 5 – муфта.

Устройство и схема работы глу­шителя ПБС-1 представлена на рис. 2.26 и рис. 2.27. Конструктивно глушитель выполнен таким образом, что резиновый обтюратор находится близко к дульному срезу. Опережающие пулю пороховые газы выходят в четыре отверстия (3) (рис. 2.27) малого диаметра, выполненные под таким углом в расширительную ка­меру (4), что поток направлен в пространство, образованное дном и стенкой камеры.

Рис. 2.27. Схема работы глушителя ПБС
1 – резиновый обтюратор; 2 – дульный срез оружия;
3 – четыре отверстия для пороховых газов; 4 – расширительная камера;
5 – четыре отверстия для стравливания пороховых газов в атмосферу;
6 – щель шириной 0,2 мм; 7 – обойма обтюратора.

Отражая и рассеивая газовые струи, эти отверстия уменьшают скорость их истечения. Далее пороховые газы, находящиеся под давлением, стравливаются в окружающее пространство через четыре малые отверстия (5), расположенные внутри корпуса. С внешней средой отверстия сообщаются узкой щелью шириной 0,2 мм (6). Газовая струя, ударяясь сначала в противоположную отверстию стенку, отражается от нее и выходит вовне.

Пороховые газы, отсеченные резиновой пробкой, создают давление, достаточное для работы автоматики оружия, компенсируя ослабленный заряд применяемого с ПБС дозвукового специального патрона УС.

Пуля, пробив отверстие в резиновой пробке-обтюраторе, проходит через отверстия одиннадцати расширительных камер. Пороховые газы, прорвавшиеся вслед за пулей до момента смыкания резины, теряют скорость и давление, последовательно проходя через расширительные камеры. Обтюратор обжат металлической обоймой (7), которая должна предохранять его от разбухания во время работы и облегчает замену.

Данные о ресурсе одного обтюратора при стрельбе весьма противоречивы. Указываются значения от 20-30 выстрелов до 100 и даже 200 (после 20-30 выстрелов эффективность глушения ПБС начинает заметно падать).

Конструктивно ПБС прошел два этапа создания. Первоначально прибор ПБС для автомата АК включал корпус, на заднюю часть которого навинчивалась головка. Корпус состоял из двух полуцилиндров, шарнирно соединенных осями в передней части. Головка скрепляла полуцилиндры, при этом выполненные в полости каждого полуцилиндра двенадцать перемычек образовывали поперечные перегородки с отверстиями для прохода пули.

Головка, включая обтюратор с резиновой пробкой в обойме, патрубок на ее основании имела внутреннюю резьбу для крепления на дульную часть ствола, а тарельчатая пружина предотвращала самовывинчивание. Конструкция корпуса ПБС была проста в изготовлении и обслуживании, но не обеспечивала должной герметичности. С 1962 года конструкция корпуса ПБС стала неразъемной, был также введен отдельный, вставляемый в корпус сепаратор. Сепаратор собирался на трех продольных стержнях, скрепленных передним и задним кольцами. На стержни крепились десять перегородок, от смещения их удерживали надетые на стержни втулки. Кольца и перегородки имели отверстия для свободного прохода пули. Прибор получил индекс ПБС-1 [69].

Он весьма эффективен: уровень звука выстрела снижается в 20 раз. Например, 7,62-мм автомат АКМ, снаряженный одной из модификаций ПБС-1, стреляет не громче, чем 5,6 мм спортивная винтовка [69].

Проверка боя и пристрелка оружия проводится после установки очередного обтюратора и производства нескольких выстрелов для образования пулевого канала. По мере износа обтюратора средняя точка попадания смещается в связи с изменением условий выстрела.

Рис. 2.28. Глушитель к винтовке М16
1 – рефлектор; 2 – камера предварительного расширения; 3 – вихревые камеры.

Поскольку баллистические характеристики пули патрона УС значительно отличаются от обыкновенных, прицельная планка секторного прицела автомата заменялась специальной с хомутиком и регулируемым по направлению целиком. В зависимости от установки головок хомутика планка использовалась для стрельбы пулей УС или обыкновенным патроном.

Для штурмовой винтовки М16 американскими специалистами создан глушитель с переходниками сложной формы (рис. 2.28) [157]. Перед дульным срезом установлен рефлектор, а затем десять профилированных перегородок, последовательно рассекающих струю и образующих ряд расширительных камер. Глушитель позволяет вести стрельбу сверхзвуковыми патронами.

Для пистолета-пулемета «Вальтер МР-К» разработан комбинированный дульный глушитель (рис. 2.29) [157], в котором сочетаются принципы многократного расширения пороховых газов в расширительных камерах, их завихрения за счет просверленных под углом отверстий (1) в глухие расширительные камеры (2), переотражения (3) и разделения с использованием конусных перегородок (4).

Рис. 2.29. Глушитель к пистолету-пулемету «Walther MP-K»
1 – отверстия-«турбинки» 2 – глухая камера; 3 – рефлектор-отражатель;
4 – корпус-отсекатель; 5 – камера предварительного расширения.

К пистолету-пулемету МР различных модификаций фирма «Heckler&Koch» разработала дульные глушители оригинальной конструкции.

Устройство одного из них – для модели МР-5 представлено на рис. 2.30 [157].

Рис. 2.30. Глушитель к пистолету-пулемету «Heckler&Koch МР-5»
1 – трубка с отверстиями; 2 – рулон сетки-теплообменника; 3 – перегородки.

У ствола оружия расположены четыре расширительные камеры, по центру которых проходит цилиндрическая перфорированная трубка. Камеры заполнены металлической сеткой – теплообменником. Во второй половине глушителя установлены четыре цилиндро-конические оболочки-рассекатели, обращенные цилиндрической частью к срезу ствола. Угол конусности оболочек к выходу из корпуса глушителя последовательно уменьшается.

Рис. 2.31. Глушитель немецкого пистолета-пулемета MP5SD с разнонаправленными клиновидными перегородками (конструктор Стефан Майер, 1979):
1 – внутренняя труба; 2 – прямоугольное окно; 3 – сварной шов;
4 – листовой материал; 5 – передняя камера; 6 – канал для прохода пули.

Модификация пистолета-пулемета «Heckler&Koch» MP-5SD (индекс SD – аббревиатура от слов Schalf-Dampfer) снабжена глушителем, конструктивная схема которого представлена на рис. 2.31 [176], [151], [148], [143].

В корпусе глушителя размещена конструкция, выполненная из листового материала, элементы которой изготовлены методом штамповки и соединены сваркой. Конструкция представляет собой четыре перегородки-отсекателя, которые имеют форму волнорезов под различными углами. Они повернуты на 90° относительно друг друга. На ребрах плоскостей-перегородок выполнены отверстия для пролета пули. Потоки пороховых газов, обтекая плоскости первого и минуя второй «волнорез», отводятся вдоль корпуса глушителя.

Газы, прорвавшиеся вслед за пулей через первый «волнорез», попадают во второй, расположенный под углом 90° к первому.

Газы, сталкиваясь под разными углами, перемешиваясь и переотражаясь, теряют энергию и выходят в следующую пару волнорезов, где процесс повторяется, а затем – наружу.

Положительным свойством этой конструкции считается невозможность возникновения резонанса в газовой среде при завихрении потоков и увеличение эффективности работы глушителя [176]. Наружный диаметр глушителя – 40 мм.

Рис. 2.32. Глушитель с встроенным адаптером к пистолету-пулемету «Узи»:
1 – клинообразное кольцо-зажим; 2 – накидная гайка; 3 – трубка; 4 – корпус;
5 – перегородка; 6 – каналы; 7 – конус-рефлектор;
8 – камера предварительного расширения; 9 – каналы; 10 – адаптер.

По несколько нестандартной схеме выполнен глушитель к пистолету-пулемету «Узи» Глушитель отличается адаптером, выполненным в самой его конструкции (рис. 2.32) [176]. Адаптер представляет собой клинообразное кольцо-зажим с прорезью (1), которое подтягивается накидной гайкой (2) и надежно фиксирует глушитель на стволе. Ствол оружия плотно входит в трубку (3), установленную внутри корпуса глушителя, что обеспечивает соосность глушителя и ствола. За трубкой по ходу пули внутри корпуса образована перегородка (5) с четырьмя капиллярными каналами (6).

Пороховые газы, отраженные от первого конуса-рефлектора (7), проходя через каналы (6) перегородки (5), попадают в полость камеры предварительного расширения (8), образованную трубкой и корпусом глушителя, в которой их давление падает. Двигаясь дальше, в противоположную полету пули сторону, они попадают в капиллярные каналы (9), выполненные в адаптере (10) и истекают наружу [176].

В настоящее время появилось множество вариантов многокамерных глушителей звука выстрела. Наряду с увеличением числа камер и усложнением их конфигурации, совершенствование конструкций идет самыми разными путями.

Громоздкий корпус глушителя часто закрывает обычные прицельные приспособления, поэтому его иногда располагают эксцентрично – ось прибора значительно ниже оси ствола (рис. 2.33, 2.37) [148], [151].

Устоявшиеся конструктивные схемы многокамерных глушителей приведены на рис. 2.34 – рис. 2.39 [151].

 

Рис. 2.33. Двухкамерный эксцентрический глушитель.
1 – камера; 2 – перегородка.

Рис. 2.34. Простейший надульный
глушитель.
1 – резиновая мембрана со щелью; 
2 – расширительная камера; 
3 – соединительная гайка.

Рис. 2.35. Многокамерный глушитель.
1 – камера; 2 – перегородка.

Рис. 2.36. Многокамерный глушитель с теплопоглощающим наполнителем.
1 – гайка; 2 – проволочная стенка-поглотитель;
3 – межкамерные перегородки; 
4 – распорные втулки; 5 – отверстия в стволе.

Рис. 2.37. Глушитель с завихрением потока
1 – корпус; 2 – завихряющие перегородки.

Рис. 2.38. Глушитель с обтюрацией
1 – распорная втулка; 2 – резиновый (эбонитовый) обтюратор; 3 – расширительная камера.

Рис. 2.39. Глушитель с разбиением потока
1 – внутренняя втулка с перфорацией; 2 – винтовая спираль разбиения потока.

  

С использованием традиционных конструктивных схем созданы конструкции глушителей, схемы которых приведены в [179].

На рис. 2.40 приведена конструктивная схема глушителя, содержащего центральную перфорированную (или сетчатую) трубку, перфорации которой повторяют ход нарезов, пространство между корпусом и трубкой заполнено звукопоглощающим материалом. Снижение уровня шума происходит в процессе диссипации звуковой энергии по мере прохождения сжатых пороховых газов в звукопоглощающем материале. Можно применять для «набивки» глушителя металлическую стружку, тогда процесс диссипации будет включать быстрое поглощение тепла пороховых газов теплоемкой металлической стружкой [179].

Рис. 2.40

На рис. 2.41 приведена схема глушителя, в корпусе которого установлены перегородки с центральной перфорацией (4), разделенные свободными объемами. Снижение уровня шума – за счет уменьшения скорости и давления пороховых газов в процессе последовательных сжатий и расширений при прохождении пулей последовательных камер. На рис. 2.42 показан глушитель, в корпусе которого расположен ряд прямых-обратных конусов (6), образующих расширительные камеры. 

Рис. 2.41

Рис. 2.42

 

В корпусе глушителя рис. 2.43 установлена центральная трубка и винтообразные каналы (7), на выходе имеется профильный рассекатель.

В глушителе рис. 2.44 установлены последовательно друг за другом оболочки, по форме близкие к соплам Лаваля. Конс­трукция напоминает представленную на рис. 2.42, эффективность ее работы гораздо выше.

Рис. 2.43

Рис. 2.44

 

На рис. 2.45 приведена конс¬трукция глушителя, представляющего собой сочетание конструкции рис. 2.40 и полутороидов-рефлекторов (9). Полутороиды изменяют движение газов на противоположное, что повышает эффективность снижения их скорости и давления. Тороиды могут быть заменены элементами другой формы – в простейшем случае – плоскими мембранами. 

 Рис. 2.45

 

На рис. 2.46 и рис. 2.47 представлены конструкции, использующие упругие деформируемые элементы – обтюраторы. Так, в конструкции рис. 2.46 в корпусе установлен элемент как на рис. 2.40 и резиновые диски (10), имеющие в центре звездообразные просечки, под углом 120° относительно друг друга. Снижение уровня шума достигается также за счет быстрого закрытия звездообразных отверстий за пролетевшей пулей и изолирования расширяющихся порций пороховых газов в отдельных, сравнительно герметичных камерах (отсечка-обтюрация газов).

Конструкция рис. 2.47 отличается от рис. 2.46 наличием расширительной камеры большого объема, примыкающей к дульному срезу, облицованной звуко-теплоизолирующим материалом.

Рис. 2.46

Рис. 2.47

 

На рис. 2.48 приведены современные варианты многокамерных глушителей расширительного типа [143].

Рис. 2.48. Современные варианты многокамерных глушителей.

Разработаны конструкции глуши­телей расширительного типа без перегородок.

Например, Зигфридом Хюбнером из фирмы «Карл Вальтер» (Германия) в 1970 году разработана конструкция, основанная на использовании влияния на внутреннюю газодинамику корпуса глушителя формы задней и передней стенок расширительной камеры большого объема. Схема однокамерного глушителя такой конструкции приведена на рис. 2.49, а двухкамерного – на рис. 2.50 [155].

Рис. 2.49. Глушители с отражением потока.
Зигфрид Хюбнер, фирма «Карл Вальтер» Германия, 1970

Снижение энергии пороховых газов происходит за счет многократного переотражения ударных волн внутри корпуса глушителя и гашения ударной волны встречной волной.

«Ноу-хау» этого глушителя – знание газодинамической картины течения в корпусе глушителя и скрупулезный расчет внутренней газодинамики под конкретное оружие и патрон.

При замене боеприпаса меняется вся картина внутренних газовых потоков, и эффективность глушения звука выстрела резко падает [69].

Рис. 2.50. Двухкамерный вариант глушителя Хюбнера

Конструкция профилированных вклады¬шей в цилиндрический корпус для глушителя описанного типа приведена в [180].

Рис. 2.51. Насадка Джорела:
1 – канал; 2 – пуля; 3 – расширительная камера; 4 – щели; L – расчетная длина канала

Разновидностью надульных глушителей являются насадки, которые смягчают звук выстрела. Конструкция одной из них приведена на рис. 2.51 [176]. Эта конструкция запатентована В.Джореллом в 1959 г. От дульного среза начинается канал (1), имеющий длину L и диаметр, чуть больше диаметра ведущей части пули. Через зазор между движущейся в канале пулей и стенкой канала, пороховые газы, обгоняя пулю, движутся вперед и их давление постепенно снижается. Прорвавшиеся через зазор газы попадают в расширительную камеру (3), в которой их давление продолжает снижаться и они стравливаются через две вертикальные щели (4) в корпусе насадки.

Насадка, изобретенная Д.Холзером и выпускаемая с 1975 года фирмой «Тейлор» (рис. 2.52) [176] состоит из конического раструба (1), состыкованного со стволом оружия по меньшему диаметру, и наружной трубы-смесителя, установленной с зазором относительно раструба.

Рис. 2.52. Насадка Д.Холзера:
1 – конус-раструб; 2 – каналы для поступления атмосферного воздуха; 3 – труба-смеситель

Взаимное положение и геометрические размеры пары конический раструб – цилиндрическая труба подобраны таким образом, что давление и скорость вытекающих из канала ствола газов, расширяющихся и отражающихся, значительно уменьшаются. Проходя по конусу-раструбу и цилиндрической насадке, они работают по принципу струйного насоса – подсасывают через каналы (2) атмосферный воздух в трубу (3), внутри которой происходит их силь­ное перемешивание и охлаждение, приводящее к снижению уровня звука выстрела. Особенности конструкции и работы такого глушителя описаны также в [69, 147].

Не получили широкого распространения механические дульные глушители, использующие дополнительно для рассеяния энергии перемещение и деформацию входящих в них конструктивных упругих элементов, перемещение составных частей.

Рис. 2.53. Механический глушитель

 

На рис. 2.53 представлена конструктивная схема глушителя с деформацией упругих элементов внутри корпуса [177]. Рассекатели в этом глушителе выполнены массивными и разделены специальными пружинами. Деформация пружин при выстреле обеспечивает дополнительное рассеивание энергии. 

Рис. 2.54. Механический глушитель с лепестковым клапаном
А – ствол; Б – камера предварительного расширения с клапаном; В – участок вихревых камер
1. Ствол; 2. Кожух глушителя; 3. Полость между кожухом и стволом; 4. Отверстие в торце ствола;
5. Втулка-распорка; 6. Поршень-стакан; 7. Лепестки клапана 8. Уплотняющая резина на лепестках;
9. Втулка – направляющая лепестков с первой камерой; 10.Отбойная шайба;
11.Колпачки-диафрагмы, образующие камеры; 12.Заглушка.

Схема глушителя с перемещением упругих элементов внутри корпуса представлена на рис. 2.54 [181].

Схема его работы приведена на рис. 2.55.

Глушитель содержит в камере предварительного расширения двухлепестковый клапан, работающий по принципу «пинцета».

Лепестки из пружинной стали закреплены в поршне-стакане с небольшим ходом вдоль корпуса глушителя.

В исходном состоянии поршень-стакан смещен к стволу, а щель между лепестками клапана достаточна для свободного прохождения пули в расположенные дальше расширительные камеры.

При выстреле газы, следующие за пулей, толкают поршень-стакан в направлении выстрела. Лепестки клапана, двигаясь по направляющим плоскостям, смыкаются и отсекают пороховые газы. При этом лепестки, как у пинцета при захвате, сближаются и находятся в деформированном, напряженном состоянии.

А – пуля в стволе, клапан открыт. Б – Пуля миновала клапан, он перекрыт
Рис. 2.55. Схема работы глушителя с лепестковым клапаном

По мере падения давления и охлаждения пороховых газов в камере, лепестки распрямляются под действием силы упругости, постепенно стравливая газы в образующуюся щель. Поршень-стакан возвращается назад в исходное состояние. Глушитель готов к следующему выстрелу.
В [143, 155, 177] описан оригинальный надульный механический глушитель, изобретенный в 1984 г. германским инженером Юзефом Рудольфом Сматчем.

Устройство этого глушителя подтверждает соображение, что снижение уровня звука выстрела может быть достигнуто при продольном перемещении корпуса глушителя относительно внутренней части, неподвижно закрепленной на конце ствола. На рис. 2.56 [177] и в [143] представлены схема устройства и работы глушителя Сматча.

1 – ствол; 2 – внешний корпус; 3 – внутренняя ствольная насадка

А – положение до выстрела. Б – положение после выстрела
Рис. 2.56. Конструкция глушителя Сматча и схема его работы

Перед выстрелом глушитель полностью надвинут на ствол, что уменьшает габариты оружия с глушителем.

Во время выстрела пороховые газы через отверстия, выполненные в неподвижно закрепленной части, воздействуют на внутренние перегородки внешнего корпуса, перемещая его вперед. Когда корпус глушителя занимает крайнее переднее положение, он образует расширительную камеру, куда отводится часть пороховых газов, в которой они расширяются, уменьшают температуру и стравливаются через ряд капиллярных отверстий. После падения давления газов в расширительной камере корпус возвращается в исходное положение под действием возвратных пружин, установленных на двух направляющих, расположенных по бокам ствола.

Имея оригинальную конструкцию, это глушитель обладает некоторыми недостатками:

  1. Во время выстрела изменяется длина оружия и нарушается его баланс.
  2. Из оружия нельзя вести автоматический огонь, так как пауза между выстрелами меньше времени срабатывания глушителя.
  3. При изготовлении подвижных частей требуется высокая точность, что усложняет применяемую технологию.
  4. Образующийся нагар может вызвать заклинивание подвижных частей, что вызывает необходимость тщательной чистки деталей глушителя.

Одним из лучших образцов бесшумного оружия с интегрированным глушителем периода Второй мировой войны считается британский «Де Лизл Коммандо Карбайн» (De Lisle Commando Carbin) (разработан Уильямом Годфрэем де Лизл). Внешний вид карабина и глушителя к нему приведены на рис. 2.57 [143].

Ствол карабина крепился к ствольной коробке резьбой. На передний выступ ствольной коробки также с помощью резьбы крепился кожух интегрального глушителя, продольная ось которого находилась ниже оси канала ствола. Внутри глушитель разделялся на две части – в передней располагается сепаратор, а задняя, окружающая ствол, образовывала единую расширительную камеру.

Рис. 2.57. Карабин «Де Лизл Коммандо Карбайн» под патрон 45 АСР и разрез его интегрированного глушителя

Пороховые газы расширялись в несколько ступеней. На дульную часть ствола навинчивалась муфта. Газы отводились из ствола через четыре ряда отверстий, выполненных по дну нарезов, сначала в пространство между стволом и муфтой, а оттуда – в заднюю камеру глушителя. Перед дульным срезом ствола муфта образовывала раструб, способствовавший расширению газов, как опережающих пулю, так и следующих за ней и не отведенных через отверстия в стенках ствола. Эти газы проходили через сепаратор, представлявший собой ряд разрезных медных шайб, укрепленных на двух продольных стержнях и образующих ряд расширительных камер. Разрезы шайб выполнены вверху, а их края отогнуты в противоположные стороны. Это способствовало закрутке газов, их торможению и отводу к периферии камер. Сепаратор мог извлекаться из глушителя для чистки или замены. Шайбы выдерживали до 4500 выстрелов. Глушитель был весьма эффективным: звук выстрела был трудноразличим на расстоянии около 50 м. Выпускался вариант глушителя с алюминиевым кожухом.

Интегрированным глушителем также был снабжен британский пистолет-пулемет «Стерлинг» L34А1. Глушитель состоял из двух камер. Первая – окружала ствол. Через отверстия, выполненные в несколько рядов по дну нарезов ствола, в нее сбрасывалась часть пороховых газов, что уменьшало начальную скорость пули до 300 м/с (ниже скорости звука). Отвод газов позволял не укорачивать ствол. Отведенные газы охлаждаются свернутой в рулон проволочной сеткой, попадают в диффузионную трубку, а далее – в расширитель. Из расширителя газы движутся в кожух ствола, и медленно просачиваются наружу. Впереди дульного среза ствола корпус глушителя образует диффузорную камеру, в которой установлен спиральный диффузор. Пороховые газы закручиваются, отражаются от дна диффузора и смешиваются с газами, прошедшими через отверстия в стволе. В результате их скорость, давление и температура снижаются.

Один из вариантов германского пистолета-пулемета МР5SD снабжен интегрированным глушителем аналогичной конструкции.

«Предельным» вариантом интегрированного глушителя можно считать конструкцию, предложенную в 1969 г. швейцарцем Эдвином Рохом из фирмы «Хаммерли АГ». В ней газовыпускные отверстия в стволе были расположены сразу за патронником, то есть ствол представлял собой только патронник. Через них газы попадали в две продольные камеры-каналы, расположенные параллельно стволу и покрытые внутри звукопоглощающим материалом. У дульного среза камеры имели отверстия, через которые газы, потеряв энергию, выходили в атмосферу.

Практика применения оружия с глушителем показывает, что при использовании интегрированных глушителей ухудшаются баллистические характеристики боевых патронов – уменьшается скорость и энергия пули, сокращается предельная дальность стрельбы, увеличивается разброс попаданий.

Основные направления совершенствования конструкций глушителей – повышение эффективности шумотушения (дальнейшее ослабление звука), снижение массы и размеров, повышение долговечности, улучшение меткости и кучности стрельбы, упрощение устройства и технологии изготовления, уменьшение стоимости.