Zpětný ráz (palné zbraně)
Pro výkonnější náboje, než lze bezpečně použít při jednoduchém zpětném rázu, nebo za účelem získání lehčího mechanismu, než může poskytnout jednoduchý formát, je alternativou k API některý systém zpožděného nebo retardovaného zpětného rázu, při němž závěr není nikdy zcela uzamčen, ale je zpočátku držen na místě a náboj je v komoře uzavřen mechanickým odporem jednoho z různých provedení zpožďovacího mechanismu. Stejně jako u odporu kladeného hybností u API trvá zlomek sekundy, než ho hnací plyny překonají a začnou pohybovat nábojnicí a závěrem dozadu; toto velmi krátké zpoždění stačí k tomu, aby střela opustila ústí hlavně a vnitřní tlak v hlavni klesl na bezpečnou úroveň. Závěr a nábojnice jsou pak zbytkovým tlakem plynů tlačeny dozadu.
Vzhledem k vysokým tlakům mají puškové zbraně se zpožděným zpětným rázem, jako jsou FAMAS a G3, obvykle drážkované komory, které usnadňují vytahování. Níže jsou uvedeny různé formy akcí se zpožděným zpětným rázem:
Válcový závěr se zpožděnímEdit
Válečkový zpožděný blowback byl poprvé použit v prototypu Gerät 06H firmy Mauser. Zpětný ráz s válečkovým zpožděním se liší od zpětného rázu s válečkovým uzávěrem, který byl k vidění u MG 42, a od zpětného rázu s plynovým uzávěrem, který byl k vidění u Gerät 03 a Gerät 06. Na rozdíl od MG 42 je u zpětného rázu s válečkovým zpožděním hlaveň pevná a nedochází k jejímu zpětnému rázu, a na rozdíl od Gerät 03 a Gerät 06 a StG 44 postrádají systémy se zpětným rázem s válečkovým zpožděním plynový píst. Tato vynechání přispívají k relativně lehké konstrukci tím, že výrazně snižují počet potřebných dílů a množství obrábění nutného k výrobě pušky. Při pohybu hlavy závěru dozadu jsou válečky po stranách závěru hnány dovnitř proti kuželovému prodloužení nosiče závorníku. To tlačí nosič závorníku dozadu mnohem větší rychlostí a zpožďuje pohyb hlavy závorníku. Hlavní výhodou válečkového zpožděného zpětného rázu je jednoduchost konstrukce ve srovnání s plynovým nebo zpětným rázem.
Válečkový zpožděný zpětný ráz palné zbraně patentovali Mauserovi Wilhelm Stähle a Ludwig Vorgrimler. Ačkoli se zdá jednoduchý, jeho vývoj během druhé světové války byl náročným technickým a osobním úsilím, protože němečtí inženýři, matematici a další vědci museli spolupracovat na bázi líbí-nelíbí pod vedením Otta-Helmutha von Lossnitzera, ředitele Výzkumného ústavu zbraní a skupiny pro vývoj zbraní společnosti Mauser Werke. Experimenty ukázaly, že palné zbraně se zpožděným zpětným rázem vykazují odskok závěru, protože závěr se při automatické střelbě otevírá extrémní rychlostí přibližně 20 m/s (66 stop/s). Aby se zabránilo odskoku závěru, musel být nalezen ideální úhel na čele závěru, který by výrazně snížil rychlost otevření závěru. Problém extrémně vysoké rychlosti otevírání závorníku se nepodařilo vyřešit metodou pokusů a omylů. Matematik Dr. Karl Maier zajistil analýzu součástí a sestav ve vývojovém projektu. V prosinci 1943 Maier přišel s rovnicí, kterou konstruktéři použili ke změně úhlů v přijímači na 45° a 27° na uzamykací části vzhledem k podélné ose, čímž se snížil problém s odskokem závěru. S těmito úhly se geometrický převodový poměr nosiče závorníku k hlavě závěru stal 3:1, takže zadní nosič závorníku byl nucen pohybovat se třikrát rychleji než hlava závěru. Síly působící na nosič závorníku vzad a na hlavici byly v poměru 2:1. Síla a impuls přenášené na pouzdro závěru se zvyšují se silou a impulsem přenášenými na nosič závorníku. Zatížení nosiče závorníku snižuje rychlost zpětného rázu. Pro projekt Mauser StG 45(M) Maier předpokládal 120 g (4,2 oz) hlavu závěru a 360 g (12,7 oz) nosič závěru (poměr 1:3). Prototyp útočné pušky StG 45 (M) měl ve stěně nábojové komory vyříznuto 18 podélných drážek pro odlehčení plynů, které pomáhaly nafouklé nábojnici od stěn nábojové komory při vytahování. Drážkování na konci nábojové komory zajišťuje vyrovnání tlaku mezi přední vnější plochou nábojnice a jejím vnitřkem, a tím zajišťuje vytahování bez roztržení nábojnice, takže vytahování je snazší a spolehlivější. V roce 1944 projevily zájem o vývoj ručních palných zbraní s válečkovým zpožděním blowback další německé firmy jako Großfuß, Rheinmetall a Haenel. Firma Großfuß pracovala na univerzálním kulometu MG 45 s válečkovým zpožďovačem, který stejně jako StG 45 (M) do konce druhé světové války nepřekročil stadium prototypu.
Po druhé světové válce zdokonalili mechanismus v letech 1946 až 1950 bývalí technici firmy Mauser Ludwig Vorgrimler a Theodor Löffler, když pracovali pro francouzského výrobce ručních zbraní Centre d’Etudes et d’Armament de Mulhouse (CEAM). V roce 1950 byl Ludwig Vorgrimler přijat k práci pro CETME ve Španělsku. První sériově vyráběnou puškou využívající válečkové zpoždění byla španělská bojová puška CETME, kterou těsně následovaly švýcarská puška SIG SG 510 a Heckler & Koch G3 na bázi modelu B CETME. Závěr G3 je vybaven mechanismem proti odskoku, který zabraňuje odskoku závěru od povrchu závěru hlavně. Páka uzamčení hlavy závěru G3 je pružinový drápek namontovaný na nosiči závorníku, který zachytí hlavu závěru při přechodu skupiny nosiče závorníku do polohy baterie. Páčka v podstatě třecí silou zapadne na místo a klade dostatečný odpor proti opětovnému otevření, takže nosič závorníku neodskočí. Vzhledem k relativně nízkému tahu závěru, který vykazují pistolové náboje, vynechává Heckler & Koch u svých palných zbraní se zpožděným zpětným rázem (blowback) komorovaných pro pistolové náboje mechanismus proti odskoku. Samopal MP5 firmy Heckler & Koch je celosvětově nejrozšířenější zbraní, která tento systém stále používá. Používají jej také poloautomatická pistole Heckler & Koch P9, lehký kulomet CETME Ameli a univerzální samopal Heckler & Koch HK21.
Zbraně s válečkovým zpožděním blowback jsou specifické pro střelivo, protože postrádají nastavitelný plynový port nebo ventil, který by umožnil přizpůsobit zbraň různým chováním hnacího plynu a specifickému tlaku střely. Jejich spolehlivá funkce je omezena specifickými parametry střeliva a ramene, jako je hmotnost střely, náplň hnacího plynu, délka hlavně a míra opotřebení. V okamžiku zážehu náboje musí být a zůstat komora utěsněna, dokud střela neopustí hlaveň a tlak plynů ve vývrtu neklesne na bezpečnou úroveň, než dojde k porušení těsnosti a komora se začne otevírat. Pro dosažení správných a bezpečných funkčních parametrů nabízejí výrobci pásových zbraní různé uzamykací kusy s různou hmotností a úhlem ramene a válcové válečky s různými průměry. Úhly jsou rozhodující a určují časování odemčení a řízení poklesu tlaku plynu, protože uzamykací kus působí v součinnosti s nosičem hlavy závěru. Šířka mezery závěru určuje prostor pro hlavu, a tím i správnou polohu nábojů v (uzavřené) nábojové komoře. V důsledku opotřebení při používání se očekává, že se mezera mezi uzamykacím prvkem a nosičem hlavy závěru bude postupně zvětšovat. Lze ji zjistit a zkontrolovat měřením tykadlem a lze ji změnit výměnou válcových válečků za válečky s jiným průměrem. Instalací válečků s větším průměrem se mezera mezi šrouby zvětší a blokovací prvek se posune dopředu. Instalace válečků s menším průměrem má za následek opačné účinky.
Pákový mechanismus se zpožděnímEdit
Páka se zpožděným zpětným rázem využívá páku k mechanickému znevýhodnění závěru, čímž zpožďuje otevření závěru. Když nábojnice zatlačí na čelo závěru, páka posune nosič závěru dozadu zrychlenou rychlostí vzhledem k lehkému závěru. Páka může být použita pomocí vyhrazeného dílu nebo prostřednictvím vzájemně se ovlivňujících šikmých ploch. Tato páka výrazně zvyšuje odpor a zpomaluje pohyb lehkého závěru. Spolehlivá funkce zbraní s pákou se zpožděným zpětným rázem je omezena specifickými parametry střeliva a zbraně, jako je hmotnost střely, náplň střelného prachu, délka hlavně a míra opotřebení. John Pedersen si nechal patentovat jeden z prvních známých návrhů pákového zpožďovacího systému. Tento mechanismus použil také maďarský konstruktér zbraní Pál Király v 10. a 30. letech 20. století a použil jej v samopalech Danuvia 39M a 43M pro maďarskou armádu. Po druhé světové válce se Király usadil v Dominikánské republice a vyvinul karabinu Cristóbal (nebo Király-Cristóbal Carbine). Dalšími zbraněmi používajícími tento systém jsou pistole Hogue Avenger a Benelli B76, samopal FNAB-43, útočné pušky TKB-517, VAHAN a FAMAS, bojové pušky/lehké kulomety Sterling 7,62 a AVB-7,62 a univerzální kulomet AA-52.
Zpožděný odfuk plynuEdit
Zpožděný odfuk plynu by neměl být zaměňován s odfukem plynu. Závěr není nikdy uzamčen, a tak je tlačen dozadu expandujícími hnacími plyny, stejně jako u jiných konstrukcí založených na blowbacku. Hnací plyny jsou však vypouštěny z hlavně do válce s pístem, který zpožďuje otevření závěru. Používaly ji některé německé konstrukce z druhé světové války pro náboj 7,92×33 mm Kurz, včetně pušky Volkssturmgewehr (s malou účinností) a Grossfuss Sturmgewehr (s o něco větší účinností), a po válce pistole Heckler & Koch P7, Walther CCP, Steyr GB a M-77B.
Zpožděný komorový kroužekEdit
Při výstřelu nábojnice expanduje a utěsňuje boky komory. Toto těsnění zabraňuje úniku vysokotlakých plynů do činnosti zbraně. Protože je běžná nábojová komora mírně předimenzovaná, nevystřelený náboj do ní volně vnikne. U střelné zbraně se zpožděnou komorou je komora konvenční ve všech ohledech kromě konkávního prstence uvnitř stěny komory. Při výstřelu se nábojnice roztáhne do tohoto vyhloubeného prstence a zatlačí čelo závěru dozadu. Jak se nábojnice posouvá dozadu, tento prstenec zužuje rozšířenou část nábojnice. Energie potřebná ke stlačení stěn nábojnice zpomaluje pohyb nábojnice a závěru směrem dozadu a snižuje jejich hmotnostní nároky. Poprvé byl tento systém znám u pistole Fritze Manna v roce 1920 a později u experimentální pistole High Standard Corp model T3, kterou vyvinul Ott-Helmuth von Lossnitzer při práci pro High Standard. Dalšími střelnými zbraněmi, které používaly tento systém, byly pistole LWS Seecamp, AMT Automag II a pistole Kimball .30 Carbine. Pušky řady SIG SG 510 obsahují komorový kroužek v blízkosti ramene, který se používá k zamezení odskoku závěru, nikoliv jako zpožďovací prvek.
Hesitation lockedEdit
Patentovaný systém Johna Pedersena obsahuje blok závěru nezávislý na závěru nebo nosiči závěru. Při nabíjení spočívá blok závěru mírně vpředu před ramenem závěru umístěným v rámu střelné zbraně. Při výstřelu se nábojnice, závěr a závěr pohybují společně na krátkou vzdálenost, dokud blok závěru nenarazí na rameno závěru a nezastaví se. Závěr pokračuje dozadu s hybností, kterou získal v počáteční fázi, zatímco závěr zůstává uzamčen. To umožňuje, aby tlak v komoře klesl na bezpečnou úroveň, jakmile střela opustí hlaveň. Pokračující pohyb závěru zvedá blok závěru z jeho vybrání a táhne jej dozadu, čímž pokračuje cyklus střelby. Pistole Pedersen Remington Model 51, samopal SIG MKMO a pistole R51 jsou jediné sériově vyráběné palné zbraně, u nichž byla tato konstrukce použita.
Flywheel delayed blowbackEdit
Odstřel se zpožděným zpětným rázem je operace, při níž je během výstřelu otevření závěru zpožděno setrvačností otáčení setrvačníku. Ten je poháněn ozubeným soukolím na nosiči závěru. Tuto operaci používají zbraně Barnitzke, Kazachok SMG a MGD PM-9. Dalším příkladem může být 3D tištěná puška vyvíjená Evanem Jonesem.
Toggle-delayedEdit
U palných zbraní s přepínacím zpožděným zpětným rázem musí pohyb závěru směrem dozadu překonat značnou mechanickou páku. Závěr je uprostřed sklopný, na zadním konci nehybný a v klidu téměř rovný. Jak se závěr pod vlivem zpětného rázu pohybuje dozadu, kloub závěru se pohybuje nahoru. Páková nevýhoda brání závěru v otevření, dokud střela neopustí hlaveň a tlak neklesne na bezpečnou úroveň. Tento mechanismus byl použit u pušky Pedersen a kulometu Schwarzlose MG M.07/12.
Pohyb závěru mimo osu závěruUpravit
John Browning vyvinul tuto jednoduchou metodu, při níž osa pohybu závěru není v jedné přímce s osou vývrtu. Výsledkem bylo, že malý pohyb šroubu dozadu vzhledem k ose vývrtu vyžadoval větší pohyb podél osy pohybu šroubu, čímž se v podstatě zvětšil odpor šroubu, aniž by se zvýšila jeho hmotnost. Francouzský samopal MAS-38 z roku 1938 používá závěr, jehož dráha zpětného rázu svírá s hlavní úhel. Pušky Jatimatic a KRISS Vector využívají modifikované verze této koncepce.
Radial-delayedEdit
CMMG představila v roce 2017 pušku Mk 45 Guard obsahující radiální zpoždění. Tento systém využívá otáčení hlavy závěru ke zrychlení nosiče závorníku pušky vzoru AR-15. Úchyty závěru jsou upraveny tak, aby zahrnovaly úhel 120°, který otáčí závěr při jeho pohybu dozadu pod běžnou silou blowback. Když se závěr otáčí o 22,5˚, musí urychlit nosič závorníku směrem dozadu přes upravenou drážku vačkového čepu s úhlem 50°. Toto zrychlení zesiluje efektivní hmotnost nosiče závorníku a zpomaluje rychlost hlavy závěru. Toto zpoždění umožňuje pokles tlaku před vytažením závěru bez postihu za těžší sestavu nosiče závorníku. Tento systém je podobný systému s válečkem a pákou se zpožděným zpětným rázem, protože využívá hmotnost nosiče závorníku, který se pohybuje rychleji než hlava závěru, ke zpoždění otevření závěru. Konstrukce je popsána v americkém patentu 10 436 530.
Šroubem zpožděnýEdit
Závěr u automatické pušky Mannlicher model 1893, poprvé použitý u šroubem zpožděného blowbacku, používá k odemknutí otočný závorník, který byl zpožděn šikmými přerušovanými závity zpožděnými o čtvrt otáčky. John T. Thompson navrhl kolem roku 1920 automatickou pušku fungující na podobném principu a předložil ji ke zkouškám americké armádě. Tato puška, předložená vícekrát, neúspěšně soutěžila s puškou Pedersen a puškou Garand se zápalným mechanismem v počátečních zkouškách, aby nahradila pušku M1903 Springfield. Toto ovládání je jednou z nejjednodušších forem zpožděného zpětného rázu, ale pokud není střelivo mazáno nebo není použita drážkovaná nábojová komora, může být zpětný ráz nestabilní, zejména při použití plných puškových nábojů. Otočení závěru by mělo být alespoň o 90°, aby nedošlo k roztržení nábojnic. Jinou formou této operace využívající šroubovitý šroub ke zpoždění pohybu dozadu byl samopal Salvator-Dormus M1893 a později prototyp samopalu Kalašnikov vzor 1942 z roku 1942 a karabina Fox Wasp.