В конце XIX века разработкам автоматической винтовки положено творческое начало и нициативными изобретателями России.
В 1887 году лесничий Владимирской губернии Д.А. Рудницкий обратился в Артиллерийский комитет ГАУ с предложением о переделке 10,67-мм магазинной винтовки системы Бердана образца 1870 года в автоматическую за счет использования силы «пороховой отдачи» оружия.
Были еще проекты Глинского, Голубовского, Валицкого, Двоеглазова, Привалова и других отечественных изобретателей-самородков, но, не найдя государственной поддержки, их работы не получили дальнейшего развития.
Особое значение в вопросе активизации работ по автоматической винтовке имела русско-японская война 1904–1905 годов, и в первую очередь для России, потерпевшей в ней позорное поражение. Еще до начала этой войны в российском генералитете стало утверждаться мнение о необходимости повышения мощности огня пехоты за счет вооружения каждого солдата винтовкой, обладающей более высокой скорострельностью по сравнению с существующим образцом системы Мосина. Практическая реальность такого мнения была подтверждена не только итогами войны, но и всем ходом протекающих в ней боевых действий. В «Сборнике тактических указаний», данных начальниками различных степеней за войну 1904–1905 годов относительно огня в бою, указывается: «Следует стараться засыпать неприятеля градом пуль, чтобы деморализовать его и сделать стрельбу его беспорядочной».
Еще не закончившаяся война выдвинула вопрос о необходимости увеличения «скорости стрельбы», с тем чтобы массой огня подавить противника и получить над ним огневое превосходство. О необходимости «скорой стрельбы» высказывается и Главнокомандующий Маньчжурской армии генерал Куропаткин в своих указаниях начальникам частей: «Мы стреляем даже меньше, чем следует, — говорит он, — поэтому в тех случаях, где подвоз патронов прочно организован и действительность нашего огня несомненна, вместо того чтобы нести потери от ружейного огня противника, надо развить всю силу нашего огня в должной мере». Долго господствовавшее в Русской армии традиционное положение воспитательной направленности «стреляй редко, но метко» в первой своей части уже теряло прежнюю свою силу.
Опыт русско-японской войны поставил перед Россией неотложную задачу по разработке автоматической винтовки, конструктивно разрешающей проблему существенного повышения «скорости стрельбы» оружия пехотинца по сравнению с винтовкой образца 1891 года, имеющей ручное перезаряжание. Это должно было послужить стимулирующим началом технического прогресса в развитии отечественного автоматического оружия.
В 1908 году в России была образована особая комиссия по разработке автоматической винтовки. Необходимо было не только «выработать сам механизм винтовки», но и новый патрон улучшенной баллистики. Считалось, что новый патрон должен быть меньшего калибра по сравнению с 3-линейным (7,62 мм) существующей магазинной винтовки системы С.И. Мосина.
По вопросу уменьшения калибра индивидуального оружия уже имелся некоторый положительный опыт в иностранных армиях. Он заключался не только в баллистике, но и в уменьшении веса патрона, который в суммарном виде для носимого боекомплекта составлял существенную величину. Так, например, 120 патронов, которые имел при себе русский пехотинец, весили столько же, сколько 162 патрона у итальянского (при калибре винтовки 6,5 мм). Итак, уменьшение калибра имело большое значение для увеличения носимого запаса патронов в случае принятия на вооружение Российской армии автоматической винтовки, если считать, что ее вес, в результате усложнения конструкции, не претерпит больших изменений по сравнению с существующей винтовкой образца 1891 года. Уменьшения габаритов нового патрона можно было добиться за счет уменьшения веса порохового заряда и объема зарядной камеры.
Такие перспективы, позволяющие облегчать индивидуальное оружие солдата и повышать его маневренные качества, в отечественной оружейной практике учитывались и в дальнейшем в качестве дополнительного обоснования целесообразности разработки патронов лучшей конструкции, включая и разработки, связанные с необходимостью улучшения баллистики оружия.
К началу работы комиссии в творческом арсенале отечественных изобретателей уже были определены конструкторские заделы. Широкому развертыванию конструкторских работ предшествовали фундаментальные исследования данного вопроса с глубоким изучением уже имеющегося опыта по разработке автоматического оружия.
В 1906 году в оружейном отделе Артиллерийского комитета Главного артиллерийского управления (АКГАУ) гвардии капитан Федоров В.Г. закончил свою исследовательскую работу по данному направлению, которая была завершена изданием в 1907 году книги «Автоматическое оружие». Это был первый и пока единственный в России научный труд, содержащий не только описание устройства различных автоматических систем, но и их научную классификацию с обоснованием выбора калибра и основных технических характеристик. На основании результатов проведенных исследований, которые учитывали и опыт русско-японской войны, автор труда В. Г. Федоров утверждал, что «…вопрос об автоматическом оружии окончательно назрел… вопрос этот недалекого будущего».
Уже тогда, в начале XX века, В.Г. Федорову удалось из разрозненных фактов внедрения в различных армиях нового в то время автоматического оружия, на основе пока еще небольшого опыта боевого использования сделать весьма важный вывод о его большой будущности. «Книга „Автоматическое оружие“, — отмечал впоследствии академик А. А. Благонравов, — критически освещала состояние нового в то время вооружения и перспективы его развития. Она послужила организующим началом для изобретателей-оружейников в разработке отечественных автоматических систем».
Над созданием отечественной автоматической винтовки думали и разрабатывали свои проекты многие русские изобретатели еще до начала русско-японской войны (Глинский, Двоеглазов, Коновалов и другие). Затем начали создавать свои образцы Я.У. Рощепей и Ф.В. Токарев. Включился в эту работу и автор книги «Автоматическое оружие» В.Г. Федоров.
Первый проект автоматической винтовки был разработан В.Г. Федоровым на базе трехлинейной магазинной винтовки системы С.И. Мосина в конце 1905 года с использованием принципа отдачи ствола с коротким ходом.
Ствол со сцепленным через ствольную коробку затвором, посредством двух выступов боевой личинки, при выстреле совершают движение назад в специальном коробе; сбоку под рукояткой затвора к неподвижному коробу приклепана особая пластинка с наклонной направляющей, скользя по которой, затвор, поворачиваясь, автоматически открывается и после разъединения сцепления со стволом под влиянием приобретенной энергии и остатка давления пороховых газов отбрасывается назад.
В винтовке две возвратные пружины: одна для ствола со ствольной коробкой, вторая — для затвора. Спусковой механизм и ложа разработаны заново. «В этой работе, — писал впоследствии В.А. Дегтярев [6], принимавший участие в изготовлении и отладке данной винтовки на Сестрорецком заводе, — главным было переделать мосинскую винтовку в автоматическую, причем каждый конструктор, начинающий создавать автоматическое оружие, должен был обязательно начинать с винтовки Мосина. Эта работа, в случае успеха, дала бы большие экономические выгоды. В России в это время было свыше четырех миллионов винтовок системы Мосина, следовательно, каждый должен был предлагать вариант переделки именно этой винтовки. Не отступил от этого правила и Федоров».
Созданный Федоровым проект такой винтовки был одобрен, первый опытный образец «ручного изготовления» показал положительные результаты при испытаниях на Ружейном полигоне Офицерской стрелковой школы. По надежности работы он превосходил иностранные образцы Браунинга и Манлихера.
Отечественная винтовка имела и существенно меньшее количество производственных деталей (54) по сравнению с иностранными (не менее 73), была более простой в разборке.
Однако работа по переделке мосинской винтовки не дала законченных положительных результатов. Ее автоматика не всегда обеспечивала полного отката подвижной системы из-за трудности поворота затвора при отпирании. При наличии внешней коробки (короба) система оказалась довольно громоздкой и тяжелой. В результате пришли к выводу, что переделка существующей магазинной винтовки нецелесообразна и необходимо разработать образец по новой конструктивной схеме.
Такая винтовка была предложена В.Г. Федоровым в 1907 году. Она была с прямолинейным движением затвора, работа автоматики основана на использовании принципа отдачи ствола с коротким ходом назад на величину 8 мм. Конструктивной особенностью узла запирания является то, что в нем затвор сцепляется со стволом с помощью двух промежуточных деталей — боевых личинок Ствольная коробка не является силовой деталью узла запирания, в ней осуществлен монтаж подвижных узлов винтовки — ствола и других деталей автоматики. Для запирания затвор имеет впереди две выступающие по бокам цапфы; боевые личинки спереди имеют круглые выступы, входящие в соответствующие выемы боковых стенок казенника ствола, а сзади — загнутые вверх крючкообразные выступы для захвата цапф затвора при запирании и удержании его в процессе выстрела от перемещения назад.
При отдаче ствола в процессе выстрела его совместное движение с затвором происходит до момента встречи особых выступов боевых личинок с выступами в нижней части ствольной коробки, в результате чего происходит поворот личинок и освобождение ими затвора. Последний под влиянием приобретенной энергии и остатка давления пороховых газов отбрасывается назад, сжимая возвратную пружину. Возвращение ствола в исходное положение происходит под действием возвратной пружины, расположенной в нижней части ствольной коробки.
Конструктивной особенностью системы Федорова является и наличие специальной детали для сообщения затвору дополнительной скорости отката, представляющей собой двуплечий рычаг, связанный осью с подвижным стволом (снизу казенника), один конец которого при откате частей взаимодействует с уступом неподвижной ствольной коробки, а второй — наносит удар по затвору, сообщая ему ускорение в движении назад.
В отличие от первой разработки вторая система В.Г. Федорова относится к типу оружия с разгруженной ствольной коробкой, к которому был проявлен особенно большой интерес специалистов-оружейников в процессе разработки новых образцов оружия в годы Великой Отечественной войны и в послевоенное время.
На Сестрорецком оружейном заводе, где с 1907 года отрабатывался новый, по существу, первый образец автоматической винтовки системы В.Г. Федорова, над своими образцами винтовок трудились также Ф.В. Токарев и Я.У. Рощепей. Создавали свои образцы винтовок для участия в конкурсе Фролов, Щукин, Стаганович и другие отечественные изобретатели. Многие проекты и предложения затерялись в архивах военного ведомства [5] в период, предшествующий русско-японской войне (Шубина, Поздницкого, Анцуса, Хатунцева и др.)
Перед русско-японской войной несколько образцов автоматических винтовок на Сестрорецком заводе создал талантливый инженер Василий Петрович Коновалов, но творческие достижения этого изобретателя не нашли должного отражения в отечественной оружейной истории.
В изготовлении и отладке винтовки Федорова на Сестрорецком заводе принимал участие и вольнонаемный слесарь-оружейник технической мастерской Ружейного полигона, ученик и неизменный помощник Федорова в практической реализации его конструкторских проектов В.А. Дегтярев.
Несколько позже Дегтярев и сам не без успеха занялся конструированием оружия, начав разрабатывать автоматический карабин. Впоследствии, став уже широко известным, с мировым именем советским конструктором автоматического оружия, Василий Алексеевич вспоминал: «Особым годом моей жизни был 1906 год. Я познакомился с инженером Владимиром Григорьевичем Федоровым… конструктором и ученым — отцом русской оружейной автоматики».
На конкурсные испытания автоматических винтовок отечественной разработки, проводившиеся в России в 1908–1914 гг., представляли свои образцы и иностранные разработчики: Браунинг, Шегрень, Чельман, Галле, Манлихер, Маузер и другие конструкторы. Отбор лучшего образца для рекомендации к принятию на вооружение должен был производиться по итогам трех этапов испытания: комиссионных, полигонных и войсковых. На заключительные войсковые испытания допускалась подача нескольких образцов. Комиссионное испытание считалось предварительным — для первоначального ознакомления с системой. При его проведении из двух представленных экземпляров винтовок один подвергался стрельбе до 4000 выстрелов — стреляет сам изобретатель, с тем чтобы убедить комиссию в полной безопасности обращения со своей системой. В случае, если что-то окажется не в порядке — разрывы или ранения стреляющего, то пострадать должен был сам автор системы.
Наиболее важным считалось полигонное испытание, на которое представлялось 10 экземпляров каждой испытываемой системы, выдержавшей комиссионную проверку. 10 экземпляров — по той причине, что изобретатель всегда мог изготовить один или два образца хорошо действующими с помощью продолжительной отладки. При большем количестве экземпляров скорее должна была выявить себя уже сама система, а не качество отладки. При полигонных испытаниях изобретатель к стрельбам не допускался, с тем чтобы исключить влияние навыков лица, хорошо знающего свою систему, на результаты испытаний.
Для войсковых испытаний в целях проверки оружия в реальных условиях эксплуатации заказывалось 100–150 его экземпляров.
Программа испытаний оружия в то время даже с точки зрения современных подходов к его оценке была весьма обширной и многие ее основные положения сохранились до наших дней. Она включала в себя различные, реально возможные ухудшенные условия эксплуатации оружия, учитывающие изменчивое состояние окружающей среды и внешнее воздействие различных факторов на работу оружия (пыль, дождь и т. п.), возможные отклонения по качеству изготовления патронов, различные способы подготовки оружия к стрельбе, влияние режимов испытания и т. п.
Некоторые наиболее характерные методики испытаний в своем примитивном виде, например запыление оружия в закрытом ящике с раздуванием пыли с помощью различных мехов, с небольшими изменениями сохранились до начала Великой Отечественной войны.
Уже на первых комиссионных испытаниях в 1909 году винтовка Федорова доказывает свое превосходство перед иностранными образцами Браунинга и Шегреня, опережая при этом и отечественных конкурентов, а по результатам второй комиссионной проверки в 1911 году она рекомендуется для полигонных испытаний.
Полигонные испытания этого образца в 1912 году прошли успешно, и по существовавшим тогда правилам принято решение об изготовлении 150 винтовок для войсковых испытаний.
Перед полигонными испытаниями в систему Федорова были внесены некоторые улучшающие ее конструкцию изменения по сравнению с комиссионным образцом, и в этом варианте она вошла в оружейную историю как «опытный образец 1912 года». Основные характеристики этого образца: длина без штыка — 1200 мм, ствола — 625 мм, прицельной линии — 880 мм, вес без штыка с пустым магазином — 4,85 кг.
Автору системы конструктору В.Г. Федорову была присуждена первая Михайловская премия (Золотая медаль), учрежденная в 1846 году для награждения один раз в пять лет за лучшие изобретения и научные труды в области артиллерии.
Второе призовое место после винтовки Федорова по оценке комиссии принадлежит системе известного американского конструктора Д. Браунинга. Винтовка Браунинга принадлежала к типу оружия с подвижным стволом, неразъемно скрепленным со ствольной коробкой. Сцепление затвора со стволом осуществлено при помощи двух симметрично расположенных боевых личинок, упирающихся задними оконечностями в соответствующие грани выемов ствольной коробки.
Расцепление личинок со ствольной коробкой в процессе выстрела происходит после отката коробки вместе со стволом в неподвижном коробе на величину примерно 10 мм, когда особые прямолинейные выступы личинок, выходящие из отверстий коробки с выступанием над ее поверхностью, натыкаются на наклонные срезы пазов короба. Происходит схождение личинок с уступов коробки и освобожденный затвор откатывается назад, сжимая затворную пружину. Каким образом происходит разведение боевых личинок при запирании, использовавшиеся автором источники, в том числе и описание устройства данной системы В.Г. Федоровым («Эволюция стрелкового оружия», ч. 2), не раскрывают.
Конструктивно-технологической особенностью системы Браунинга являлись вставные патронники стволов, термически обработанные на повышенную твердость, которые по результатам испытаний данной системы, а также проверки на отечественных 3-линейных магазинных винтовках оказали положительное влияние на экстрактирование гильз, особенно при стрельбе в условиях запыления.
Комиссия признала систему Браунинга заслуживающей серьезного внимания. Вслед за комиссионными она выдержала и полигонные испытания на 10 заказанных экземплярах в 1913 и 1914 гг., вплотную приблизившись к системе Федорова. Комиссия постановила заказать 150 экземпляров винтовок Браунинга для войсковых испытаний совместно с образцами Федорова, но они не были получены в связи с начавшейся мировой войной. Винтовка Федорова в это время была уже в новом, улучшенном качестве.
Федор Васильевич Токарев свой образец автоматической винтовки с подвижным стволом и сцепленным затвором (с использованием поворотной муфты) после комиссионных испытаний, проведенных в 1910 году, продолжал совершенствовать вплоть до 1914 года.
В высших военных инстанциях, где постоянно следили за всеми работами комиссии, в июне 1913 года был поставлен запрос комиссии о сравнительных качествах винтовок Токарева и Федорова. Председатель комиссии рапортом донес, что «категорического заключения о сравнительном качестве этих двух образцов сделать нельзя, так как винтовка Федорова уже выдержала как комиссионные, так и полигонные испытания большим числом выстрелов — до 50 000, винтовка же Токарева… испытана только комиссионным способом — 3500 выстрелов».
В последнем, доработанном варианте, проверявшемся испытаниями в 1914 году, винтовка Токарева стала третьей лучшей системой по оружию данного типа.
Одной из оригинальных отечественных конструкций автоматических винтовок был образец, созданный изобретателем-самоучкой рядовым Загрежского крепостного полка Рощепеем Я.У. В различных вариантах эта винтовка подвергалась комиссионным испытаниям в 1907, 1910 и 1913 годах, но, несмотря на разнообразие ее вариантов и отдельных конструкторских решений, работа Якова Устиновича Рощепея не увенчалась положительным результатом. Конструкторский же опыт Я.У. Рощепея, оригинальные конструктивные особенности отдельных его образцов, в частности первой модели с неподвижным стволом и свободным затвором, представляли определенный технический интерес и использовались при создании новых образцов в отечественном и зарубежном конструировании оружия.
Из числа иностранных образцов, выдержавших только комиссионные испытания, заслуживающей серьезного внимания, комиссией признана винтовка конструктора Чельмана под шведский патрон с подвижным стволом, скрепленным неразъемно со ствольной коробкой. Сцепление затвора с коробкой при запирании ствола в ней осуществлено с помощью двух симметрично расположенных вращающихся вокруг средних цапф защелок. Разведение и сведение передних концов защелок при закрывании и открывании затвора осуществляется попеременным воздействием переднего и заднего утолщений ударника на соответствующие концы качающихся защелок.
При закрывании затвора передние концы его защелок разводятся в стороны передним утолщением ударника, при этом выступы защелок заходят за уступы ствольной коробки. Ускоренное движение ударника, необходимое для расцепления защелок затвора с коробкой, достигается посредством воздействия на ударник специальной вилки (ускорителя), представляющий собою двуплечий рычаг, упирающийся нижним концом (при откате частей) в срез неподвижного короба, а верхним концом он отбрасывает ударник назад; воздействуя своим задним утолщением на задние концы защелок, ударник разводит их в стороны, при этом происходит сведение передних концов защелок и выход их опорных выступов из соответствующих выемов ствольной коробки. Освобожденный затвор под воздействием газов откатывается назад, сжимая затворную пружину, а ствол со ствольной коробкой возвращается в исходное положение под действием ствольной пружины.
Автоматическая винтовка Чельмана по своей оригинальной схеме устройства узла запирания и механизму взаимодействия его деталей представляла несомненный практический интерес, и потому не случайно к этому образцу было приковано особое внимание комиссии. Несмотря на недоиспытанность из-за поломок деталей (всего произведено 2170 выстрелов), винтовка Чельмана признана частично выдержавшей первые комиссионные испытания. Для их продолжения и более подробных исследований данной системы комиссия приняла решение запросить еще один экземпляр винтовки взамен растрелянной, а также переделать по ее схеме две 3-линейные винтовки.
Кроме Швеции (винтовка Маузера образца 1896 года) патроны калибра 6,5 мм в это время использовались в Италии, Румынии, Греции, Голландии — к винтовкам Манлихера различных моделей, в Норвегии — к винтовке Краг-Юргенсон образца 1894 года, Португалии — Маузер-Фигурейно образца 1904 года и Японии — винтовка Арисака образца 1905 года.
Оружие калибра 7 мм применялось в Испании; 7,71 мм — в Англии; 7,62 мм — в России и США; 7,65 мм — в Бельгии и Турции; 7,92 мм — в Германии; 8 мм — в Австро-Венгрии, Франции, Дании.