Стволы из углепластика

В последнее время все чаще и чаще можно встретить стволы из полимерных композиционных материалов, использующие в своей конструкции кожух на основе углеродных волокон, такие, как, например, стволы американской компании PROOF Research. Какие же преимущества дает стрелку применение столь нетрадиционного ствольного материала?

Стволы с кожухом из композиционных материалов, вообще говоря, не являются новинкой – примерно полвека назад их стали применять в конструкциях стволов танковых пушек. Длинные стволы танковых орудий оказались очень чувствительными к температурным деформациям, вызванным неравномерным нагревом от солнечных лучей, действием дождя, снега и т. д. Первым танком, оснащенным пушкой с таким кожухом, стал британский Chieftain с 120-мм орудием Royal Ordnance L11. После этого британцы оснастили им 105-мм пушку L7, которая стала фактически стандартным оружием всех танков НАТО.

Узнав о применении на Западе теплоизоляционных ствольных кожухов, в СССР решили не отставать и с 1974 года пушка Д-81Т и ее дальнейшие модификации получили также подобную „одежку“. Сегодня в танковых орудиях композиционный теплозащитный кожух стал неотъемлемым элементом конструкции.

Фирма предлагает стволы в 25-ти различных калибрах, начиная от .204 Ruger и заканчивая .375 Ruger, длиной от 16,5 до 30 дюймов (но не все длины доступны во всех калибрах).

Один из этапов изготовления углепластиковых стволов. 

А вот в стрелковом оружии композиционные стволы пока еще являются новинкой и занимаются ими сегодня немногие. Один из пионеров в данной области, фирма PROOF Research является продуктом кооперации двух компаний: Jense Precision, изготовителя штучных охотничьих и тактических винтовок для стрельбы на дальние дистанции и Advanced Barrel Systems (ABS), обладателя патента на технологию изготовления стволов из углепластика. Некоторое время спустя программу фирмы дополнили ложи Lone Wolf Rifle Stocks из композиционных материалов, а затем предприятие из Монтаны выкупило компанию Lawrence Barrels, обладающую 15-летним стажем работы на рынке производства стальных стволов.

Последним кирпичиком в построенном здании  PROOF Research стала фирма P2SI, один из мировых лидеров в области изготовления композиционных материалов. В итоге оформилась бизнес-идея компании: на основе самых передовых материалов, используемых в авиакосмической промышленности, современных методов проектирования и прогрессивных технологий, PROOF Research производит элитное оружие и его компоненты, как оборонного, так и гражданского назначения.

Углепластиковая ложа является превосходным дополнением к стволу из композита. В актуальном каталоге PROOF Research сейчас три модели таких винтовок: горная охотничья SUMMIT, дальнобойная охотничья TERMINUS и TAC II тактического и спортивного назначения.

PROOF Research делает стволы, состоящие из внутренней трубы из нержавеющей стали марки 416R и сплошного наружного кожуха из полимерного композиционного материала на основе углеродных нитей. Такие материалы называют в обиходе углепластиками или карбонами. Они представляют собой матрицу из переплетенных нитей углеродного волокна, заполненную полимерной смолой. Углепластики имеют по сравнению со сталью в 4 раза меньший удельный вес при примерно равной прочности и значительно лучшей жесткости. Более того, данный конструкционный материал обладает еще анизотропностью, то есть, говоря простым языком, его свойства неодинаковы в разных направлениях.

Поэтому детали из углепластика можно сконструировать так, чтобы она обладала повышенной прочностью в направлении действия эксплуатационных нагрузок, одновременно ослабив и облегчив ее в других, менее ответственных направлениях. Устойчивы углепластики могут быть и к температурным воздействиям – в портфолио PROOF Research имеются подобные материалы, выдерживающие рабочую температуру  до 800°С. Кстати, компания является разработчиком композиционных материалов, используемых в конструкциях планеров наиболее современных самолетов ВВС США, истребителе F-35 и бомбардировщике B-2.

Винтовка Barrett MRAD со ствольным кожухом из углепластика. PROOF Research является пока единственной компанией, чьи углепластиковые стволы используются армией США и силами специального назначения других государств.

Ствол с композитным кожухом от PROOF Research весит в среднем в два раза меньше, чем обычный ствол такого же профиля. При этом наибольшую выгоду приносит его применение в винтовках среднего и крупного калибра. Например, продемонстрированная на Дне морской пехоты (Modern Day Marine) снайперская винтовка калибра .50 BMG на базе McMillan TAC-50, с прицелом Steiner 5-25×56  и ложей Cadex, оснащенная стволом PROOF Research весит на 10 фунтов (примерно 4,5 кг) меньше в сравнении со штатным вариантом. Данный выигрыш полностью  обусловлен применением композитного ствола с уменьшенным на 55% весом.  Кожух из композита заметно лучше гасит вибрации, возникающие в стенках ствола в процессе выстрела, в первую очередь гармоническую составляющую его колебаний.

Это вносит свой вклад в точность стрельбы: PROOF Research  гарантирует для своих стволов рассеивание в пределах ½ MOA. Углепластиковый ствол также выгоден при ведении интенсивной стрельбы, так как, по заверению производителя, он отдает тепло значительно быстрее и время охлаждения у него составляет примерно 60% времени, необходимого для остывания полностью металлического ствола. Достигается за счет особой структуры материала, подбора свойств углеволоконной матрицы и характеристик поверхности.

Лучшее охлаждение ствола способствует уменьшению температурных деформаций и, следовательно, рассеивания при стрельбе, снижает эффект „миража“ от восходящего разогретого потока воздуха, оберегает руки стрелка от ожога при случайном контакте с нагретой поверхностью, а также увеличивает срок его службы.

Правда, существует среди скептиков предубеждение, что живучесть углепластиковых стволов меньше, чем у цельнометаллических. Но это утверждение голословное и не подкреплено никакими фактами. А вот с точки зрения коррозионной стойкости, устойчивости к воздействию погодных факторов, агрессивных химикалий, механических повреждений и царапин, выгода ствола с кожухом из углепластика совершенно очевидна. И, наконец, благодаря своеобразному узору на наружной поверхности кожуха, стволы PROOF Research выглядят внешне привлекательно и оригинально. Для тактического оружия, эстетика, конечно, дело десятое, но, согласитесь, стрелять из красивого оружия все же приятнее.

/Илья Шайдуров, all4shooters.com/