Есть оружие, в котором и заряжание производится без участия человека – путем использования энергии отдачи. Такое оружие называется автоматическим. К нему относятся все пулеметы и некоторые орудия небольшого калибра.
Отчего орудие выходит из строя?
Мы не рассмотрели еще одного действия газов – давления на стенки ствола. Газы, находящиеся под большим давлением, стремятся разорвать ствол.
Вспомним, что давление газов очень велико: оно доходит до 3500 килограммов на 1 квадратный сантиметр; очень велика и температура газов, достигающая иногда 3000 градусов.
Чтобы ствол не разорвался, его делают из хорошей, крепкой стали. Стенки его должны быть достаточной толщины.
Казалось бы, чем толще стенки, тем прочнее ствол. Как будто, неготовить прочный ствол не так уж трудно.
На самом деле это далеко не так. Одним утолщением стенок ствола прочности не достигнуть.
Это очень легко понять, если представить себе, что ствол сделан не из металла, а из резины.
Где больше всего растянется резина при выстреле из такого ствола?
Это можно проверить и без выстрела. Вырежем резиновое кольцо и вдвинем в него конический брусок.
Кольцо растянется, причем больше всего растянется внутренний слой кольца, а наружные слои растянутся очень мало или совсем не растянутся. Это показывает, что они или очень мало сопротивляются давлению изнутри или совсем не сопротивляются (рис. 66).
Точно так же обстоит дело и с металлом ствола.
Не весь металл ствола, сопротивляясь давлению, работает одинаково. Металл на внутренней поверхности ствола испытывает наибольшее растягивающее усилие.
Чем дальше от поверхности канала по направлению к наружной поверхности ствола, тем меньше растягивающее усилие. Поэтому нет смысла делать стенки стволов очень толстыми, дело не только в толщине. Надо облегчить, работу внутреннего слоя и заставить наружные слои металла принять большее участие в сопротивлении давлению.
Для этого ствол орудия стали делать не из одной трубы, а из двух – внутренней и наружной.
Вот как делают такой ствол. Берут две трубы, диаметр канала одной из них (наружной) немного меньше, чем наружный диаметр внутренней трубы; следовательно, обычным путем вставить внутреннюю трубу в наружную нельзя. Тогда наружную трубу нагревают. Когда она достаточно расширится, ее надвигают на внутреннюю трубу. Получается ствол, состоящий из двух труб.
Затем стволу дают остыть. Наружная труба, остывая, сжимается и стремится принять при этом прежние размеры; но сжатию ее мешает внутренняя труба. Наружная труба сильно сожмет внутреннюю трубу, но сама при этом останется несколько растянутой.
Что же произойдет при выстреле?
Рис. 66. Внутренние слои ствола "работают" больше, чем наружные
При выстреле газы стремятся растянуть сначала внутреннюю трубу. Но она крепко сжата наружной трубой. Поэтому внутренняя труба не сопротивляется растяжению до тех пор, пока не будет растянута давлением до размеров, которые она имела перед сжатием наружной трубой. А наружная труба? Она и так уже растянута, а здесь ей еще приходится растягиваться. Ясно, что она сразу же начнет сопротивляться этому растяжению, и как мы видим, раньше, чем внутренняя труба. Так мы заставляем "работать" не только внутренние, но и наружные слои металла.