После исчерпания живучести по первоначальным двум критериям — падению скорости пули на 5 % и ухудшению кучности стрельбы в 2,5 раза, вскоре, не более чем через одну-две тысячи выстрелов, наступает полная потеря боевых качеств ствола. На фанерном щите, установленном на стометровой дальности, более 50 % овальных и боковых пробоин, свидетельствующих о потере пулями гироскопической устойчивости на полете. Не все пули по этой причине долетают до щита. Среди недолетевших и демонтажи, полученные еще в стволе в результате разрушения оболочки пуль острыми образованиями металла, созданными его глубоким эрозионным износом в начале нарезной части канала.
Продолжение испытаний с такими стволами сопровождается звуковыми хлопками и вспышками пламени у дульной части ствола. Это последствия неполного сгорания пороха в стволе и догорания его на воздухе. Пороховые газы вместе с несгоревшими частицами пороха вырываются наружу между поверхностью пули и стенками ствола, главным образом по месту его большого эрозионного износа. Но не весь выброшенный из ствола порох полностью сгорает. Весной после стаивания снега впереди огневой позиции, где проводились испытания в зимнее время, его зеленоватый цвет заметен на расстоянии до 10 метров и более от огневого рубежа. Здесь и полностью развернутые оболочки демонтированных пуль, выброшенных также из ствола. Порох этот выжигают, горит он тихим и спокойным пламенем.
В решении проблемы живучести пулеметных стволов наряду с другими научными организациями и предприятиями промышленности принимал участие и полигон. Большой объем экспериментально-технических исследований по данному вопросу, проведенных полигоном в 1944–1947 гг., завершился разработкой П.С. Ципко теории износа стволов и методов повышения их живучести, нашедшей практическое применение в промышленности (инв. № 1101 ПР). Исследования проводились с участием кандидата технических наук Усова, научного работника Института стали им. Сталина, в годы войны призывавшегося на службу в армию.
В результате последующих работ живучесть ствола пулемета СГМ была доведена почти до нормы живучести всей системы. Достигнуто это было за счет применения высоколегированной стали и повышения толщины хромового покрытия канала ствола до 0,4 мм на диаметр.
Решение проблемы живучести ствола пулемета СГМ было одновременно и весьма важным вкладом в решение вопроса по созданию Единого пулемета пехоты под 7,62-мм винтовочный патрон, объединяющего в себе функции станкового и ручного.
При формировании в послевоенное время идеи создания для армии Единого пулемета и разработке на него тактико-технических требований предусматривалось существенное дальнейшее снижение веса такой системы, и вопрос живучести ствола и придаваемом их количестве при комплектации изделия запасными частями имел весьма важное значение.
Сенсационным событием в годы войны было поступление на полигон из разных частей действующей армии четырех модернизированных танковых пулеметов Дегтярева (ДТМ) с разорванными ствольными коробками для проведения исследований и установления причин их повреждения. Все пулеметы поступили почти одновременно, все имели одинаковый дефект — сквозной продольный разрыв коробки под стволом по наиболее слабому сечению. Согласно полученной дополнительной информации все разрывы произошли на первом выстреле сразу после получения оружия с завода. Гильзы патронов, на которых получены разрывы коробок, для исследований не представлены.
Исследования были начаты с попыток получить аналогичные разрушения коробки на другом, новом пулемете искусственным путем. Проверка предположения А.Я. Башмарина в отношении выстрела на большом отскоке затворной рамы, при котором происходит сведение боевых упоров затвора и ствол оказывается не запертым, положительных результатов не дала. При этой проверке происходили разрыв корпуса гильзы, неполное сгорание пороха и загрязнение им внутренней полости ствольной коробки. Ствольная коробка без повреждений. Такую стрельбу удавалось получать на обычных нормальных патронах после того, как их выдерживали 1–2 суток в воде, керосине, жидкой смазке или любой другой жидкости, за исключением легковоспламеняющихся. Такие патроны в результате увлажнения порохового заряда со стороны капсюля давали различные по величине затяжки выстрелов, в том числе и такие, которые регистрировались даже на слух.
Получение разрыва коробки при проводившихся экспериментальных исследованиях стало возможным только при прочно запертом стволе в случае образования в нем чрезмерно повышенного давления, а это при нормальных патронах и соблюдении всех правил эксплуатации оружия практически исключалось.
Разрывы коробок, подобные присланным, экспериментально удавалось получить при выстреле с наличием второй пули в начале нарезов ствола (если в средней части, то получалось только раздутие ствола), при полностью заполненном стволе густой смазкой (пушсалом), при полном снаряжении гильзы винтовочного патрона высококалорийным порохом пистолетных патронов. В указанных случаях пороховые газы прорывались через ослабленные места по дну корпуса гильзы в замкнутое пространство внутренней полости ствольной коробки, ограниченное ее стенками и затворной рамой, и, расширяясь, производили разрушительное действие. Разрыва коробки в этих случаях удавалось избежать путем введения выреза (окна) в затворной раме для стравливания газов в месте их прорыва. Давление в стволе в указанных случаях по сравнению с нормальными выстрелами, как показали изучение характера деформации гильз в оголенных местах и стрельба тарированными по высокому давлению патронами, повышалось примерно вдвое.
Прорыв газов из ствола через дно гильзы в пулемете ДТМ стал возможным в связи с постановкой на него при модернизации выбрасывателя типа пулемета СГ-43, работающего на самозатягивание при экстрактировании гильз, конструктивно обусловленного наличием эксцентриситета в положении оси выбрасывателя относительно его зуба.
Отверстие в чашечке затвора под такой выбрасыватель создает большое оголение дна гильзы (примерно 30 % от общей опорной поверхности), что в сочетании с оголением корпуса гильзы по вырезу ствола под выбрасыватель не выдерживало чрезмерно увеличенной мощности выстрела. Происходило разрушение дна гильзы с проштамповкой оголенного участка в отверстие затвора под выбрасыватель. Наиболее вероятной причиной разрыва ствольной коробки ДТМ в войсковых условиях признано наличие в канале ствола густой консервационной смазки (пушсала), не удаленной при подготовке оружия к стрельбе. Все другие версии отпадали, так как дефект получен при первом выстреле, а попадание патрона с пистолетным порохом во всех четырех случаях было маловероятно.
Последующие исследования данного вопроса на пулемете Горюнова при тех же экстремальных условиях проверки прочности узла запирания приводили к тем же разрушительным последствиям. Тем не менее выбрасыватель Горюнова в чистом виде и с некоторыми изменениями в дальнейшем при создании новых конструкций оружия находил все же применение. В тех же случаях, когда условия эксплуатации оружия требовали более высокой прочности узла запирания, от этой конструкции отказывались и заменяли новой, обеспечивающей более надежное перекрытие дна гильзы затвором.
Но в образцах Дегтярева конструкция выбрасывателя не менялась. В результате исследований полигона в затворной раме для стравливания газов, в случае их прорыва из ствола, введено 3 отверстия диаметром 5 мм, расположенных треугольником впереди окна для выбрасывания гильз, что, как показали полигонные испытания, оправдало свое назначение. Это изменение было внедрено в валовое производство.
Положительный эффект подобное изменение дало и на пулемете Горюнова, но оно не получило внедрения в массовом производстве, так как исследования производились уже в преддверии прекращения производства этой системы.
С целью предотвращения разрыва патронов в случае затяжных выстрелов на отскоке рамы по системе Дегтярева стали разрабатываться различные схемы противоотскоков в виде инерционного тела в пустотелом штоке, подпружиненного ролика на раме, заскакивающего в выем ствольной коробки при приходе частей в переднее положение и т. п.
