По-видимому, этот разговор подсказал Максиму, что необходимо возродить идею, которая возникла у него еще в 1866 г., — идею магазинного орудия, работающего за счет отката, поскольку когда в 1883 г. он прибыл в Лондон, то привез с собой чертеж автоматической винтовки с магазинной подачей патронов, перезаряжающейся за счет силы отдачи. Максим прекрасно осознавал необходимость защитить свои идеи патентом, и вскоре он подал заявку на изобретение, «предназначенное для использования энергии отдачи винтовки или другого оружия, для приведения в действие механизма загрузки с казенной части и сконструированное таким образом, что, когда оружие разряжается, отдача накапливает достаточно энергии в пружине или в пружинах, чтобы привести в действие механизм для удаления гильз, взведения курка, для перевода патронов из магазина в заднюю часть ствола и закрытия казенника». Он позаботился о том, чтобы в трехстраничном документе также предусмотреть и широкий круг других возможностей. Патент под номером 3178 от 26 июня 1883 г. стал пропуском Хайрема Максима в мир производства вооружений и навсегда изменил его жизнь.
В этом месте стоит рассмотреть, хотя, возможно, и без особых подробностей, относительные ценности двух слегка отличающихся систем «отдача-взведение», широко известных как отдача с коротким ходом и отдача с длинным ходом, а также основной газовой системы, которую Максим вскоре исследовал. В системе отката короткого хода (той, которую принял Максим) ствол орудия вместе с затвором двигаются назад на короткое расстояние (обычно менее одного сантиметра), а мгновенная задержка позволяет остаточному давлению снизиться до предела, при котором становится безопасным открыть казенную часть без риска разрушения гильзы патрона. В этот момент движение ствола назад тормозится, а затвор, продолжая двигаться, обеспечивает работу экстрактора, который выбрасывает отстрелянную гильзу. Движение затвора сжимает пружину, которая, достигнув точки равновесия, начинает двигаться в противоположном направлении и во время своего движения взводит спусковой механизм и загоняет следующий патрон в патронник.
Система отката длинного хода отличается тем, что система «ствол-затвор» движется назад дальше чем на полную длину поступившего патрона. Затем пружина возврата двигает ствол обратно и приводит его в боевое положение, в то время как экстрактор на передней части затвора выталкивает пустую гильзу. Последующее движение затвора вперед взводит курок и досылает следующий патрон в камору.
Самым простым механизмом газового действия является система «блоубэк», в которой давление газов на затвор осуществляется через дно гильзы; при этом казенник удерживается закрытым под действием лишь одной пружины без запирающих зажимов. При взрыве патрона затвор остается закрытым до тех пор, пока давление в каморе не преодолеет усилие пружины, и с этого момента она начинает двигаться назад и совершает полный цикл действий точно таким же образом, как и откатное орудие. Понятно, что это более простое решение по механическим условиям, чем орудие откатного действия, и, таким образом, его производство становится менее затратным, а обслуживание значительно упрощается. Имели место более или менее успешные попытки модифицировать и замедлить или затормозить систему «блоубэк»; в самом успешном варианте газ запирался в точке, близкой к патроннику, и использовался для действия на переднюю сторону плунжера, заставляя комплекс двигаться назад, циклично повторяя это движение. В несколько упрощенном варианте этой системы затвор, прежде чем начать свой цикл, должен преодолеть механическое препятствие в виде расположенного на оси рычага затруднения. Хотя первоначально система Максима была откатной, а не газовой (на ее основе была создана система Виккерса, в которой в целях экономии пространства детали оказались перевернуты), она опиралась на двигающийся на оси коленчатый рычаг, хотя теперь затвор составлял часть сложного затворного замка, который также извлекал и выбрасывал отстрелянную гильзу, одновременно высвобождая новый патрон из патронной ленты, располагая его по оси каморы и досылая его в патронник. К тому времени, когда Максим получил свой первый патент (существует неизбежная задержка между заявкой и ее исполнением, время, когда, как говорят, патент заявлен), он уже всерьез работал над конструкцией своего первого пулемета «Форераннер».[8] Совершенными интеллектуальный прорыв позволил ему понять настоящую причину неудовлетворительной работы ручных пулеметов того времени: они были ненадежны по своему существу, потому что не были саморегулирующимися системами. Скорость их действия не учитывала те процессы, которые в действительности происходили внутри каморы и ствола самого орудия. Именно в этом был роковой изъян пулеметов того времени, а вовсе не в том, что для их успешного действия требовался стрелок с сильной правой рукой, это условие оказалось абсолютно излишним. Два года спустя в приветствии Британскому институту машиностроения по случаю присуждения его «Прототипу» золотой медали на Международной выставке изобретений, Максим наглядно и в деталях описал недостатки пулеметов ручного действия:
«Качество изготовления [четырех главных типов этих] орудий [„Гатлинга“, „Гарднера“, „Норденфельда“ и „Гочкиса“] является наилучшим. Их слабость кроется не в производстве, она вызвана другой причиной, устранить которую будет очень сложно. Некоторые военные утверждают, что не было ни одного пулемета, который „не заклинило бы“ в самый критический момент. Даже если в этом есть некоторое преувеличение, тем не менее происшествий по этой причине довольно много, так как определенный процент всех патронов не взрывается должным образом: используя техническое выражение, — они „дают осечку“. Представьте себе такую ситуацию: стрелок вращает рукоять орудия с максимальной скоростью, и вот один из этих медлительных патронов входит в ствол. Казенник закрывает его, но еще до того, как произойдет выстрел, казенник вновь открывается и патрон начинает вновь вытягиваться из ствола. Именно в этот момент происходит взрыв, который разрывает заряд [sic][9] пополам, направляя одну половину в ствол, а второй выбивая казенник и иногда взрывая магазин. В любом случае произошедший взрыв всегда досылает часть патрона прочно в камору ствола; и если магазин не взрывается, следующее вращение коленчатого рычага подает новый заряженный патрон, вследствие чего орудие заклинивает, и оно выходит из строя».
Обращение, составленное в 1885 г. для Института инженеров-механиков; процитировано по книге Д. Голдсмита — Dolf Goldsmith. Op. cit.
Он развил эту тему в брошюре, изданной Оружейной компанией Максима в 1887 г.:
В системах ручного действия скорость огня определяется и ограничивается временем, необходимым для взрыва самого медленного патрона во всей серии. Может оказаться лишь один патрон на тысячу, который даст осечку; тем не менее, чтобы предотвратить заклинивание, необходимо расстрелять все патроны с весьма низкой скоростью, чтобы дать время взорваться медленному патрону, поскольку неизвестно, когда именно этот патрон попадет в орудие.
Максим немного лукавил, но, поскольку эта брошюра предназначалась для коммерческих и рекламных целей, его, вероятно, можно извинить. Однако тот момент, который он пытался разъяснить, нуждается в другой формулировке: в автоматическом орудии, независимо от того, осуществляется ли перезарядка откатным способом или за счет давления газа, система становится саморегулирующейся; если выстрела не происходит, орудие останавливает действие так же автоматически, как и успешно произведенный выстрел инициирует подачу патрона и следующий выстрел. Пулеметчик может вручную вынуть дефектный патрон и продолжить вести огонь; осечка не приводит к прочному заклиниванию орудия, выводя его таким образом из строя. Проникновение в суть проблемы и новое конструктивное решение позволили Максиму ликвидировать последнюю причину, по которой пулемет не мог быть принят в качестве полноценного оружия войны.
