Рождение ствола, процесс изготовления в картинках
Ствол, калибр, нарезы, поля — термины, понятные каждому, кто хоть немного знаком с оружием. Однако сам процесс изготовления оружейных стволов для многих остаётся неведомым. Сегодня мы посетим одну из старейших германских оружейных фабрик — фирму Неуm. Основанная в июле 1865 года, она до 1914 года большую часть своей продукции поставляла в Россию. Сегодня Неуm изготавливает стволы высочайшего качества для многих именитых производителей оружия.
Заготовки одинаковой длины готовы к дальнейшей обработке
В принципе, оружейный ствол условно можно рассматривать как стальную трубку, в которой снаряд ускоряется, чтобы точно поразить цель. Например, в канале нарезного ружья пуля развивает скорость до 3600 км/ч, а давление достигает 3900 бар. Для сравнения скажем, в автомобильных покрышках давление воздуха не превышает 2 бар. Однако ствол не только играючи выдерживает подобные нагрузки, но и благодаря своему профилю стабилизирует движение пули и позволяет уменьшить разброс до сравнительно малых значений. Так что ствол на самом деле — это вам не просто «трубка с нарезами и полями».
Заготовка — половина дела
Решающее значение для качества будущего ствола имеет способ его изготовления и качество применяемого металла. Фирма Неуm для производства своих нарезных и гладких стволов получает 6-метровые стержни — заготовки ствольной стали — от знаменитой фирмы Круппа.
Свойства поставляемого крупповского металла удовлетворяют всем требованиям, предъявляемых к оружейным стволам: огромная прочность, чтобы выдержать давление пороховых газов, пластичность, хорошая обрабатываемость режущим инструментом. Об этом знали ещё наши деды, по достоинству ценившие качество крупповской стали.
После сверления производится обработка канала ствола с помощью развёртки с допуском — до 0,01 мм
Процесс изготовления ствола начинается с того, что заготовка разрезается на куски необходимой длины, у них обрабатываются и размечаются торцы. Теперь будущие стволы имеют одинаковую длину и готовы к дальнейшей обработке. Канал ствола просверливается на специальном сверлильном станке. Заготовка вращается со скоростью 250-300 оборотов в минуту, при этом сверло, делая 2800 оборотов в минуту, вращается в противоположную сторону. Для того, чтобы не происходило отклонения от оси, используются особые свёрла одностороннего резания. Они имеют только одну режущую кромку и в процессе сверления выдерживают заданное направление — строго по оси канала ствола.
Развивая давление в 130 тонн, машина «выковывает» нарезы в канале ствола
После того, как канал ствола просверлён, его поверхность обрабатывается с помощью конических развёрток. При этой обработке снимается до 0,2 мм металла, и следы прохода сверла исчезают. На заключительном этапе внутренняя поверхность канала ствола обрабатывается путём хонингования (прим.): дважды производится предварительное хонингование, один раз — черновое и один раз — прецизионное. Продолжительность каждой операции — пять минут. Обработка стволов для недорогого оружия на этом заканчивается, и в них с помощью специального режущего инструмента — протяжки — делаются нарезы. Если это гладкий ствол, то хонингование становится последней технологической операцией по обработке канала.
ПРИМЕЧАНИЕ: ХОНИНГОВАНИЕ (англ. honing — от hone — точить), отделочная обработка внутренних поверхностей мелкозернистыми абразивными брусками, смонтированными на головке (хоне) хонинговалъного станка. Хон вращается и одновременно совершает возвратно-поступательное движение.
Один из «молотов» ковочной машины превращает стальную трубку в оружейный ствол
Различные фирмы используют в ходе дальнейшей работы с дорогими стволами высшего качества свои наработанные технологические приёмы. Например, такие признанные «асы», как Heym, Sauer, предпочитают холодную ковку. Совершенно справедливо считается, что стволы, изготовленные методом холодной ковки, по точности боя соответствуют самым жёстким требованиям, предъявляемым не только к охотничьему, но и к спортивному оружию. Для этого применяется особое кузнечное оборудование, которое позволяет проковывать заготовки в холодном состоянии.
Так происходит холодная ковка: молоты обстукивают ствол, в который вставлена оправка из высокопрочного металла.
В процессе обработки ствол впрессовывается в профиль этой оправки
Первую машину для холодной ковки под названием «Алькетт» фирма Неуm закупила 30 ноября 1960 года. В современной машине четыре «молота», каждый развивает давление в 130 тонн. Они движутся в радиальном направлении к стволу. Сам ствол при обстукивании продвигается в продольном направлении и одновременно поворачивается вокруг своей оси. В канал ствола вставлена оправка с нужным профилем. При обжиме ствола металл как бы впрессовывается в оправку, и в результате в канале формируются нарезы. В зависимости от формы оправки получается нарезка ствола различного типа. Например, для некоторых образцов боевого армейского оружия (пулемётов) делается нарезка с полигональным (многоугольным) профилем. Стволы с чоковыми сужениями для охотничьих ружей изготавливаются аналогичным образом, только оправка берётся с гладко отполированной поверхностью.
Стволы и казённик соединяют и припаивают с помощью металлической планки, называемой «шиной»
Проковка одного ствола длится две минуты, в результате чего он удлиняется примерно на 10 см. У других производителей имеются ковочные машины, которые, например, 30-сантиметровую заготовку удлиняют до нужных 60 см.
С помощью горелки серебряный припой расплавляют и прочно скрепляют стволы в казённой части
Преимущество данного способа заключается в том, что металл при такой обработке уплотняется, улучшается его структура, а также примерно на 25-30% увеличивается прочность. В результате этого после 10 тысяч выстрелов износ канала ствола, обработанного методом холодной ковки (точнее говоря, «холодной ротационной ковки») составляет всего 0,03 мм. Кроме того, поверхность канала ствола получается очень гладкой: шероховатость поверхности составляет всего 0,001 мм. Это делает его устойчивым к коррозии и, следовательно, долговечным, а также обеспечивает лучшую кучность боя. Все стволы гладкоствольных ружей, изготовленные по такой технологии, пригодны для стрельбы стальной дробью.
Глаз мастера всегда в цене
В ходе обработки ствола в металле возникают напряжения, которые приводят к небольшому его искривлению. На специальном правильном (от слова «править») станке ствол выравнивается опытным мастером. Кстати, поначалу были попытки передоверить эту операцию станку, но оказалось, что глаз человека (!) лучше и быстрее выявляет отклонения, чем машина.
После проковки ствол проверяется мастером на наличие искривлений
В заключение с помощью автоматических станков с числовым программным управлением производится доводка внешней поверхности стволов. В памяти компьютера хранится большое количество различных контуров, и обработка с помощью специального инструмента ведётся до тех пор, пока полученная форма не будет соответствовать тому, который хранится в памяти компьютера. Например, Неуm применяет грушеобразный контур при изготовлении стволов для многозарядных винтовок, а гладкие стволы имеют круглое сечение.
Стволы фрезеруют на специальном станке
После этого стволы попадают в руки мастера, который соединяет стволы в 
казённой части, а затем припаивает планки. Следующий шаг — припаивание крепления для цевья, а также основания мушки и прицела. После пайки стволы обрабатываются на фрезерном станке, с помощью которого готовится место для крепления затвора и экстрактора. И только потом мастер начинает подгонку стволов к колодке. После всех этих операций на стволы наносятся информационные клейма (калибр, номер и т.п.).
Наконец, поверхность стволов и других металлических деталей для защиты от внешних воздействий и предотвращения коррозии подвергается воронению (прим.). Отдельные стволы подвергаются воронению (оксидированию) в специальной ванне. Спаянные стволы погружать в эту ванну нельзя, т.к. кислота, содержащаяся в оксидирующем растворе, разъедает пайку.
ПРИМЕЧАНИЕ: ВОРОНЕНИЕ — разновидность оксидирования, в результате которого на поверхности деталей из углеродистой стали образуется защитная плёнка из окислов железа от тёмно-синего до чёрного цвета.
После сборки и отладки оружия, оно отстреливается специалистами государственного управления по испытанию оружия и направляется на прилавки магазинов.
Источник
Как делали стволы французских мушкетов в 18 веке
Ствол является основной частью фузеи. Именно в эту железную трубку помещаем мы порох и свинец. Именно она направляет выстрел, чтобы он попал куда мы хотим. На первый взгляд создание хорошего ствола не кажется трудной работой. Однако, для ее выполнения, требуются меры предосторожности и опыт.
Из статьи Canon de fusil , ( Arts mechaniques. ) — Ружейный ствол (Искусство механики) в «Энциклопедии или Толковом словаре наук, искусств и ремесел» под редакцией Дидро и Д’Аламбера (в 17 томах с 1751 по 1772).
Очень коротко перед основной информацией
В одной из прошлых статей я уже писал о том как изготавливались стволы пенсильванской/кеннтукийской винтовки в 18 веке. Теперь очередь дошла и до гладкостовльных мушкетов. Есть ли какая то принципиальная разница, кроме нарезки ствола? Давайте рассмотрим этот процесс с точки зрения французской промышленности середины 18 века.
Информация, изложенная ниже, взята из «Энциклопедии» Дидро и Д’Аламбера. Я постараюсь передать стиль статьи 18 века, поэтому не обращайте внимание, на некоторые архаичные обороты речи . Как всегда жду комментарии от проф.кузнецов и металловедов, если я ошибусь в каком-то термине. Заголовки мои. остальное написано Дидро)))
Предосторожность и опыт
Без мер предосторожности ствол будет отличаться порочной материей *, кто бы ни использовал его, он будет подвержен увечьям или даже смерти.
Стрельба из французских мушкетов, на ежегодном фестивале в Форте Тикондерога
Есть стволы, которые стреляют только на небольшое расстояние. Другие стреляют либо слишком низко, либо слишком высоко, либо влево или вправо. Есть такие, у которых зело сильная отдача причиняет неудобство. Мы хотим предложить физикам обратить свое внимание на этот вопрос. Научиться выделывать ружейные стволы и исследовать все, что может способствовать улучшению и совершенствованию этого оружия.
- Материя — французская философия XVIII века (Ламетри, Гельвеций, Гольбах) отождествляла материю с веществом или с каким-либо его свойством (вещественно-субстратное представление о материи).
Ковка ствола
Одна из главных вещей для ружейного ствола это правильный выбор железа. Лучшее для этого использовать мягкий, плавкий материал без свищей и ржавчины. Требуется около шести слитков такого железа шириной в двадцать две линии (49,1 мм), и толщиной около 4 линий (9 мм).
Эти слитки складываются по три и называются рабочей заготовкой (ouvriers maquelle), которая будет нагрета, сварена и хорошо обработана большим молотом, чтобы сформировать заготовку будущего ствола (lame du canon). Под заготовкой подразумевается кусок полосового железа, края которого будут соединены на длинной оправке для формирования трубки/ канала ствола.
Оправка действует здесь как рог наковальни. Именно вокруг нее выполняется самая деликатная операция — сварка ствола, т.е. соединение и сварка в окружность краев раскатанной в полосу заготовки по всей ее длине.
Легко себе представить, что если сварной шов где-то согрешит, то сила пороха не преминет вскрыть ствол в этом месте. А если дефект будет найден на дне ствола, называемым казенной частью, то наименьшее несчастье, которое может приключиться с владельцем, это увечье руки, нажимающей на спусковой крючок.
Чтобы сварка была качественной, рабочему предписано одновременно сваривать шов на расстоянии не более 2-х дюймов или чуть больше. Если бы он соединял края заготовки реже или длиннее, то материал успевал бы остыть быстрее до того, как его сварили. Таким образом, происходил бы непровар или некачественная сварка.
Пока ствол будет свариваться вокруг оправки по всей длине, рабочий должен внимательно следить за тем, нет ли зазоров, щелей или поперечных дефектов (travers). Travers представляют собой разновидность поперечных трещин, которые возникают из-за дефекта материала.
Если он замечает любой из этих дефектов, то на это место наваривается кольцевая накладка из полосового железа, чьи концы соединены по типу ласточкин хвост. Легким накаливанием и простукиванием молотка, он запечатывает место дефекта.
Такой сварной шов очень хорош для улучшения надежности ствола, независимо от того, была трещина или нет. Эта операция сузит поры материала и окажет хорошее воздействие на ствол в целом. После всех этих операций ствол считается доделанным.
Сверление
Теперь речь пойдет о сверлении, поскольку после ковки внутренняя и внешняя поверхность ствола очень неровные. Ствол будет просверлен сверлами, по крайней мере, двадцать раз, которые будут постепенно увеличивать калибр.
Вместо инструмента, называемого сверлом-мухой (mouche), который имеет своего рода скребок и не может сделать ровную поверхность калибра ствола, предписано использовать резец (meche) — квадратный режущий инструмент длиной от двенадцати до четырнадцати дюймов.
Источник
Как делают стволы для оружия
Ствол любого огнестрельного оружия, будь то ручное или артиллерия — один из важнейших и самых дорогих компонентов. В некоторых моделях, стоимость одного только ствола может доходить до половины от цены всего оружия. Ниже мы рассмотрим процесс изготовления стволов от заготовки, до готового изделия.
Сталь для стволов поступает в виде трубок и первым шагом является ее нарезка на заготовки необходимой длины.
После чего в заготовке высверливается отверстие, которое в будущем станет каналом ствола. На специальном станке заготовка вращается со скоростью порядка 500 оборотов в минуту, а скорость вращения сверла (в противоположную заготовке сторону) достигает 2000-3000 тысяч оборотов.
Следующий этап разглаживает отверстие от следов сверления, делая канал ствола идеально гладким.
В случае с гладкоствольным оружием на этом этап производства может быть завершен. Или же дополнительно производится хромирование для повышения износостойкости и прочности ствола.
Впрочем насчет необходимости хромирования стволов ходит немало споров, как в гражданской, так и военной среде, поэтому о преимуществах и недостатках оружия с хромированными стволами следует говорить отдельно.
В случае же с нарезным оружием, на этом этапе только начинается самое интересное: нанесение нарезов. Для этого могут использоваться разные технологии:
Ротационная ковка. В канал ствола вставляется шаблон с обратным профилем нарезов, после чего происходит обжимка ствола. В итоге нарезы буквально отпечатываются в канале. Кроме этого, производители, пользующиеся таким методом, утверждают, что при ротационной ковке сталь сжимается, от чего повышается ее плотность. Сам по себе способ считается самым быстрым и дешевым.
Протяжка . При этом методе специальный профиль с нарезами протягивают через канал ствола, в котором вырезаются нарезы. Чаще всего этот метод применяется для изготовления стволов для пистолетов или крупнокалиберного оружия.
Электрохимическое травление — наиболее распространенный в России способ. В канал ствола вставляется заготовка с профилем нарезов, после чего на нее подается напряжение. В итоге, в месте соприкосновения профиля, сталь ствола вытравливается, оставляя нарезы. Способ этот дорогой, но очень точный и достаточно быстрый.
Литье . Это эксперементальный, но перспективный метод, который пока не удалось освоить, чтобы получать стволы, обладающие необходимыми параметрами. Тем не менее, работы в этом направлении ведутся и, возможно, уже в ближайшем будущем готовые стволы для любого оружия будут попросту отливаться, что позволит существенно снизить их стоимость.
Понравилась статья? Поставьте, пожалуйста, ваш лайк и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить еще больше интересного в будущем. Кроме этого, ваши подписки очень помогают в развитии канала. Заранее спасибо.
Источник