Под щиток попадала рукоятка перезаряжания, что препятствовало отделению затворной рамы. Пылезащитное устройство было также чувствительно к загрязнению — при попадании пыли не исключалась возможность заклинивания щитка в нижнем положении. Это был основной эксплуатационный недостаток, обусловленный конструктивной схемой механизма пылезащиты. Решение вопроса пылезащиты подобным способом — с открыванием щитка экстракционного окна затворной рамой, в этот же период времени было более удачно реализовано в ручных пулеметах Калашникова (ПК) и тульского конструктора Г.И. Никитина под штатный винтовочный патрон. Но там при закрывании экстракционного окна ствольной коробки происходит не подъем, а опускание щитка вниз в свободном пространстве не только под действием своей автономно работающей пружины, но и собственного веса без торможения другими деталями.
Отечественная и зарубежная оружейная практика подтверждают тот факт, что подобные механизмы работают более надежно, если перемещение их деталей имеет замкнутую силовую кинематическую связь с ведущим энергетическим звеном на протяжении всего цикла работы.
Устранение недостатков по пылезащите автомата встретило определенные трудности, и автор системы в посылаемых на полигон первых доработанных образцах делает попытку отказаться от автоматического щитка, рассчитывая добиться положительного результата другими путями.
В конечном счете оно так и получилось, но при первых двух полигонных испытаниях (арх. № 2733-59, стр. 49; арх. № 2731-59, стр. 229) автоматы при сухих деталях в условиях запыления работают крайне ненадежно: от 2 до 5 % задержек или полные отказы по причине недокрытий затвора. Поэтому упразднение автоматического щитка полигон признал нецелесообразным, и ГАУ потребовало продолжить доработку (арх.№ 2733т59, стр.32). Но продолжение доработки даже с учетом создания новых конструктивных схем не принесло успеха и на этот раз.
Решить данную задачу в короткий срок в условиях надвигающегося периода массового производства АКМ было весьма сложно и проблематично. Столкнувшись с рядом больших трудностей в создании технологичной и удовлетворяющей требованиям эксплуатации конструкции пылезащитного устройства, завод обратился в ГАУ с просьбой «считать дальнейшую работу по изысканию приемлемой конструкции автощитка перспективной, но не ограниченной каким-либо сроком» (арх. № 2718-59, стр. 174).
Ход производства АКМ показал, что эта работа была отложена навсегда.
Образцы от первых серийных партий выдерживают испытания на полигоне во всех затрудненных условиях, включая и запыление, при открытом щитке-переводчике, показывая практически равноценные результаты с АК-47.
Испытатель завода Н. А. Афанасов, а вслед за ним в своем отчете и испытатель полигона объяснили этот факт внедрением в производство большого количества технологических мероприятий, улучшивших надежность работы образца (арх. № 2783-60, стр. 90). Способствовало этому и повышение энергетического баланса системы, в том числе и связанного с увеличением веса затворной рамы.
Полигон не одобрил для внедрения в валовое производство автоматический щиток, доработанный после войсковых испытаний, ввиду его конструктивного несовершенства, признав одновременно целесообразным продолжение работ в этом направлении.
Введенный на период конкурса дополнительный щиток прекратил свое существование. В дапьнейшем испытания автоматов на заводе и полигоне стали проводиться при открытом щитке-переводчике, что было узаконено и соответствующими методиками испытаний. Отдельные автоматы в условиях запыления работали на пределе своих возможностей, давая задержки в стрельбе. В таких случаях на заводе производилось исследование причин, принимались меры в производстве, более тщательно контролировалось соблюдение технологии испытаний по автоматизированной системе запыления.
Новая защелка крышки ствольной коробки, доработанная по результатам войсковых испытаний, полигоном и ГАУ была одобрена для внедрения в производство. В конструктивном и технологическом отношениях она была сложнее штатной, особенно по возвратному механизму. Требовалась коренная перестройка технологии практически уже налаженного производства.
Ввиду технологических неудобств и сложности перестройки производства на изготовление новой защелки повышенной трудоемкости при наличии в ней и отдельных эксплуатационных недостатков (сложность разборки, склонность к засорению), завод просит согласия ГАУ не внедрять это изменение в производство (арх. № 130-62, стр. 19).
Согласие было получено, внедрение не состоялось. Учитывалось то обстоятельство, что самопроизвольное отделение крышки в условиях падения оружия с большой высоты на дуло ствола — крайне редкое событие, а также намерение решить поставленную задачу более простым способом, без усложнения конструкции оружия. Фиксация крышки в дальнейшем была улучшена за счет изменения профиля фиксирующего выступа основания возвратного механизма.
Основное в работе замедлителя — обеспечение на стабильном уровне необходимого времени замедления срабатывания курка по окончании наката частей как дающего стабильное улучшение кучности стрельбы.
Контроль межциклового времени по каждому изделию в массовом производстве не производился, но случаи нарушения стабильности по кучности стрельбы увязывались с работой замедлителя (арх. № 2716-59, стр. 94). Частое повторение таких случаев послужило поводом для дополнительных исследований данного механизма на полигоне (арх. № 2804-60, стр. 53) по специальному заданию ГАУ. Исследованиями установлено, что наиболее эффективная работа замедлителя обеспечивается при увеличении межциклового времени, в среднем на 7-13 мс, при достижении им общей величины порядка 16–20 мс.
Исследования Л.Г. Левина и М.Б. Махатова также показали, что внедряемый в АК замедлитель курка является одним из наиболее приемлемых методов увеличения межциклового времени в нужных пределах по сравнению с увеличением массы курка или созданием специального механизма его перехвата с использованием преднамеренно увеличенного отскока затворной рамы. Однако в период развернутого массового производства АКМ начались «нападки» на замедлитель с участием отдельных КБ и даже специализированных по оружейной тематике исследовательских организаций. Без достаточных оснований ставилась под сомнение полезность данного механизма с точки зрения улучшения кучности стрельбы.
Начали поступать и конкретные предложения по исключению замедлителя из конструкции АКМ. В производственном отношении это давало бесспорные выгоды. Упрощалась конструкция и изготовление УСМ. С производства снималась забота по исключению периодически появляющегося большого износа деталей с образованием наклепа металла на замедлителе и курке по местам их контактного взаимодействия, по борьбе с зависаниями курка на замедлителе, а также с поломками этой детали, особенно при попытке приспособить ее к ранее выпущенным автоматам АК-47.
Исключались и микротрещины в кожухе ствольной коробки по месту удара замедлителем, которые изредка замечались в конце испытаний системы на полную живучесть.
Но как быть тогда с кучностью стрельбы, которая и при наличии замедлителя не всегда укладывается в требуемые минимальные нормы?
Это сдерживало автора системы и производство от реализации предложений по упразднению замедлителя, несмотря на то, что ее улучшение достигалось только при стрельбе с наличием упоров.
Характерно, что с предложением по упразднению замедлителя в системе АК выступил и конструктор Г.А. Коробов (арх. № 2772-60, стр. 8). Инициатор использования подобного механизма в применении к автомату собственной конструкции Г.А. Коробов предположительно считал, что при стрельбе из неустойчивых положений без наличия упоров замедлитель в применении к системе АК должен отрицательно влиять на кучность стрельбы. Дополнительным обоснованием предложения Коробова было «упрощение изготовления УСМ и улучшение служебной эксплуатации автомата».
Сравнительная проверка возникших сомнений в отношении полезности замедлителя, проведенная полигоном на большом количестве автоматов, взятых из текущего производства АКМ, подтвердила ранее сделанные выводы в пользу замедлителя, который при стрельбе с упора давал улучшение кучности примерно в 2 раза (арх. № 2783-60, стр. 9). Подобные проверки проводились и в дальнейшем, и все с одними и теми же результатами.
Замедлитель продолжал свою жизнь в автомате АКМ вплоть до прекращения его производства. Не исключен он был из данной конструкции и при перевоплощении ее в новую модификацию.
Магазин — единственный сборный узел автомата, который удалось перевести на изготовление из легкого сплава. Впоследствии по заводской индексации он стал самостоятельным изделием, входящим в состав войсковой комплектации автомата. Внешне, казалось, все это просто было сделать, фактически решение этой проблемы потребовало большого объема конструкторских и технологических исследований и связанных с ними различного вида испытаний.
За счет применения легкого сплава на алюминиевой основе вес магазина по сравнению со стальной конструкцией снижен с 320–330 г до 170–180 г, что с учетом полной комплектации автомата запасными магазинами позволило существенно снизить и общий боевой вес автомата, заметно уменьшив весовую нагрузку на солдата.
Отработке и производственному освоению легкого магазина со средним весом примерно 165 г ГАУ придавало особо важное значение. «Из общего облегчения автомата 1050 г — 600 г падает на магазины», — отмечается в письме УСВ с одновременной просьбой ускорить освоение легкого магазина в массовом производстве.
Но освоение нового магазина трудно поддавалось ускорению, что было связано с достаточно объективными причинами. Поисковыми работами по исследованию возможностей использования легких сплавов для изготовления автоматных магазинов Ижевский завод совместно со специализированными научными организациями в области материалов и технологий занимался в течение ряда лет. Длительные поиски приемлемого материала, проводившиеся с участием организации Ф.А. Куприянова, сопровождались проверкой прочности многих легких сплавов на алюминиевой основе (Д16АМ, Д16АТ, АМГ-5, Д16АБМ). Войсковая серия магазинов для легких автоматов была изготовлена из сплава Д16АБМ.
Сварка корпуса из тонколистового алюминиевого сплава и обеспечение его необходимой жесткости, объемная штамповка зацепов и усилителей корпуса с постоянным трещинообразованием и низкой стойкостью штампов составляли основную технологическую трудность в изготовлении легкого магазина на протяжении всего периода его конструкторской и технологической отработки.
Длительные поиски приемлемых способов изготовления легкосплавного магазина не только удлиняли сроки его отработки, но и в известной мере создавали торможение в подготовке опытной серии легких автоматов для войсковых испытаний.
«Технологию, обеспечивающую качественную сварку при изготовлении магазинов из сплавов Д16АБМ, отработать не удалось, завод и сейчас обращается за помощью в различные научные организации», — обращается завод в ГАУ с просьбой об удлинении сроков изготовления серии легких автоматов (арх. № 2663-58, стр. 9). В отработку технологии сварки входила и разработка новых сварочных машин и другого оборудования. Разработка и освоение комплексной технологии производится с участием организаций Спиридонова, Куприянова, Лазарева, Розанова (арх. № 2396-54, стр. 215; арх. № 130-62, стр. 192).
Магазин из термообрабатываемого сплава Д16АБМ, показавший по сравнению с ранее испытывавшимся в войсках из сплава АМГ-5 лучшую прочность (арх. № 2664-58, стр. 47, 35), был одобрен ГАУ для освоения в массовом производстве. Однако опыт его освоения показал, что он не обладает еще достаточной служебной прочностью, механической прочностью защитного покрытия, а сам сплав и достаточной коррозионной стойкостью (арх. № 831-61). В связи с этим завод приступил к созданию более жесткой конструкции магазина из сплава АМГ-5В, легированного ванадием. Введены ребра жесткости на боковых стенках корпуса, усилен передний зацеп, его объемная штамповка стала проводиться в два перехода с промежуточной обрубкой по контуру и дополнительным отжигом, так как при штамповке в один переход с одновременной формовкой внешнего профиля зацепа и его гибкой в соответствии с профилем передней стенки магазина был большой процент технологического брака по трещинам.
Встал вопрос и о коррозионной защите. При изыскании стойкого антикоррозионного покрытия большой интерес представляло глубокое анодирование. По мнению некоторых специалистов, оно должно было решить вопрос повышения жесткости магазина (арх. № 2579-57, стр. 72). Однако впоследствии выяснилось, что эту технологию применять нельзя, так как в зазоры по местам сварки попадает серная кислота электролита, которая в дальнейшем вызывает коррозию сплава АМГ-5В (арх. № 2654-57, стр. 26).
Лучшим оказалось анодно-лаковое покрытие, которое по механической прочности коррозионной стойкости показало преимущества перед параллельно проверявшимися оксидно-лаковым («голубое оксидирование») и фосфатно-лаковым покрытиями (арх. № 129 стр. 44).
Конструктивные упрочнения, обеспечившие доведение служебной прочности легкого магазина до уровня стальной конструкции (арх. № 50–61, стр. 213), и анодно-лаковое покрытие были одобрены ГАУ для внедрения в серийное производство. Новый магазин стал легче стального в среднем на 150 г. Внедрение процесса анодирования оказалось весьма трудоемким и сложным (арх. № 130-62, стр. 192): не удается полностью удалить раствор хромового ангидрида из щелей, швов, зазоров, который выступает при хранении изделия, оставляя коричневые полосы; невозможен передел забракованных анодно-лаковых деталей по причине растравливания сварных точек; невозможность повторного анодирования деталей вызывает необходимость подлакировки оголенных участков, что не обеспечивает механическую прочность покрытия.
Встречавшиеся технологические трудности преодолевались с участием научных организаций. Отработка конструкции и технологии изготовления легких магазинов была завершена в 1961 году, а в 1962 году начат их серийный выпуск в необходимых количествах (арх. № 31–61).
При подготовке массового выпуска магазинов в числе 29 единиц нового оборудования спроектировано и изготовлено 16 сварочных машин различных типов для производства шовной и точечной сварки. Этому предшествовала специальная исследовательская работа, в которой принимали участие инженеры Технологического института Петрань и Григорьев (арх. № 841-59). Была обоснована техническая целесообразность применения специальных сварочных машин, обеспечивающих, в отличие от стандартных общего назначения, высокую точность, качество сварки и снижение трудоемкости изготовления с большой экономической эффективностью.
Разработано и техническое задание на проектирование и изготовление таких машин. В период отработки штампосварной конструкции легкого магазина заводом проверялась возможность изготовления корпуса магазина и подавателя из алюминиевого сплава методом литья под давлением (арх. № 2507-56).
Положительные результаты получены только по подавателю. Исследованием данного вопроса в других организациях установлено, что в отлитых под давлением деталях наблюдается характерная воздушная пористость металла. В алюминиевых и магниевых сплавах по этой причине не применяется термообработка, так как при нагреве под закалку на поверхности детали образуются вздутия. Перспективным признано литье в вакууме, при котором удаляется воздух.
Наряду с работами по облегчению магазина производились также поиски новых путей и по дальнейшему облегчению конструкции самого автомата за счет применения более легких материалов. Поиски лучших материалов, обладающих приемлемыми удельным весом и прочностными качествами, ведут те же научные организации Спиридонова и Куприянова. Об этом сообщает оружейным предприятиям зам. министра оборонной промышленности С. Зверев (арх. № 2625-57, стр. 7). Работы по практической реализации результатов этих поисков особенно активизировались в начале 60-х годов не только по автомату, но и другим видам автоматического оружия.
По ускорению развертывания исследовательских работ, связанных с применением титана и магния, а также сплавов на их основе, для изготовления вооружения и другой техники были приняты постановления Совета Министров СССР и РСФСР в конце 50-х годов (арх. № 2699-59, стр. 10).
Большие исследования по данному вопросу с участием предприятий оборонной промышленности в конце 50-х годов были проведены на полигоне ГАУ С.И. Угорским и В.И. Симониным на различных образцах автоматического оружия, включая и систему АК.
Ориентация была взята на алюминиевые и титановые сплавы, которые по своим прочностным характеристикам и удельному весу считались наиболее перспективными с точки зрения дальнейшего облегчения стрелкового оружия. Наибольшее внимание было приковано к титановым сплавам. При выполнении данной работы впервые рассмотрели возможность облегчения наиболее массивных деталей оружия (ствола и ствольной коробки) за счет применения сплавов на алюминиевой и титановой основе, где выигрыш в весе в случае положительных результатов исследований мог быть получен наиболее ощутимый.
Исследования показали, что изготовление стволов из этих сплавов невозможно из-за малой их стойкости в отношении механического и эрозионного износа каналов, а алюминиевый сплав, кроме того, не обладает необходимой термической стойкостью в случае перегрева, что особенно важно для пулеметных стволов под винтовочный патрон, эксплуатация которых производится в условиях больших тепловых перегрузок.
Повысить стойкость стволов АКМ из алюминиевых сплавов к механическому и эрозионному износу канала за счет применения специальных покрытий оказалось невозможным вследствие большого отклонения в теплопроводности и термическом расширении покрытий, приводившем к нарушению их сцепляемости с основным металлом.
Применение лейнирования путем введения наружных кожухов с целью снижения веса стволов не обеспечивало необходимой их прочности, отрицательно сказывалось на живучести у пулеметных стволов даже с применением лучшего по качеству титанового сплава. По автомату это не давало большого выигрыша в весе, создавая технологические сложности в производстве. Повышенная аккумуляция тепла в металл кожуха создавала перегрев в наружной части ствола, ухудшая эксплуатационные качества оружия.
Применение алюминиевых сплавов признано нецелесообразным не только по стволам, но и по другим деталям стрелкового оружия среднего калибра, за исключением магазинов автомата АК и пулеметных патронных коробок, ввиду недостаточной эксплуатационной прочности.
При эксплуатационных испытаниях ручных пулеметов Дегтярева многократными разборками и переключениями механизмов на полигоне ГАУ выявлен большой износ деталей из алюминиевого сплава, сильно ухудшавший их техническое состояние и эксплуатационную долговечность.
Аналогичный вывод был сделан и в отношении титановых сплавов, но с некоторыми отступлениями в отношении возможности их использования при модернизации существующих и разработке новых образцов оружия. В заключении ГАУ по результатам проведенных полигонных исследований (арх. № 2783-60, стр. 208) отмечается: «При современном качестве титановых сплавов применение их для изготовления высоконагруженных деталей стрелкового оружия с целью облегчения, без дополнительных конструктивных мероприятий по повышению прочности не может быть рекомендовано».
Отмечалась недостаточная прочность ствольных коробок из титанового сплава, под которой понималась их склонность к чрезмерно большому износу боевых выступов с весьма интенсивным увеличением основного зазора по узлу запирания, который протекал в 3–6 раз быстрее по сравнению с установившимися нормами износа для стальных деталей.