Основное различие состояло в том, что в системе Чельмана защелки удерживают затвор путем сцепления передних концов с уступами ствольной коробки, а в системе Дегтярева они упираются задними упорными гранями в уступы ствольной коробки, аналогично боевым личинкам системы Браунинга.

Проще были сами защелки в системе Дегтярева, именуемые боевыми упорами, вращающиеся передними концами в полукруглых выемах затвора и механизм приведения их в действие утолщением ударника (только при запирании). В схеме Дегтярева исключена двухсторонность взаимодействия защелок, как двуплечих рычагов, с утолщениями ударника.

Сведение боевых упоров в карабине Дегтярева осуществлено под действием особых скосов крышки системы, а в более поздних образцах этого конструктора (пулеметах) — с помощью скосов фигурного выема затворной рамы, откатывающейся назад под напором пороховых газов.

Созданием винтовки трехлинейного калибра В.Г. Федоров не считал данную конструкторскую работу для себя законченной.

Перед созданной Арткомом ГАУ комиссией, в состав которой входил и офицер оружейного отдела Артиллерийского комитета В.Г. Федоров с непростыми и хлопотными обязанностями по организации экспериментальных работ, составлению программ исследований и анализу получаемых результатов, стояла также задача выбора оптимально выгодного патрона для автоматической винтовки, от которого во многом зависели ее тактико-технические характеристики. При оценке предлагаемых конструкций винтовок и выборе лучшей системы комиссией учитывалась также возможность перестройки принятого образца под новый патрон, который по сравнению с существующим трехлинейным должен был не только обладать лучшей баллистикой, но и иметь конструктивные преимущества.

В своей научной работе, связанной с решением данного вопроса («Оружейное дело на грани двух эпох», ч. 1), В.Г. Федоров отметил по этому поводу: «Несмотря на очень хорошие результаты, полученные на полигонных испытаниях моей винтовки, я считал свои работы выполненными только частично… Ведь комиссией было твердо решено при новом перевооружении перейти к новому патрону уменьшенного калибра. Не считая возможным ждать окончания опытов комиссии, в целях ускорения всего дела я решил самостоятельно разработать новый патрон и одновременно с работами над винтовкой под трехлинейный калибр (7,62 мм) разработать систему и под новый патрон с улучшенной баллистикой.

Свои работы я начал в 1911 году с выяснения коренного вопроса — об убойности малого калибра».

Возможность улучшения баллистических качеств оружия с уменьшением калибра подтверждалась мировым опытом прошлого, когда в конце XIX века на вооружение армий многих государств были приняты магазинные винтовки калибра 6,5–8 мм вместо прежних однозарядных калибра 10–13 мм.

Однако в начале XX века в России и других странах появился и такой положительный опыт, когда баллистические качества оружия повышались за счет улучшения баллистики патронов без уменьшения калибра. Новые патроны имели остроконечные пули меньшего веса, но зато большую начальную скорость, за счет чего достигалось улучшение настильности траектории и меткости стрельбы.

Одним из инициаторов разработки в России винтовочного патрона с остроконечной пулей был В.Г. Федоров. Специальной комиссией при участии Федорова были проведены большие экспериментальные исследования патронов с пулями весом от 8,5 до 11,5 г, закончившиеся в 1908 году принятием пули весом в 9,5 г с начальной скоростью 880 м/с, которая получила наименование «легкой пули образца 1908 года».

Конструктивной особенностью новых патронов, создаваемых в передовых в техническом отношении государствах на рубеже двух веков, было отсутствие на корпусе гильзы выступающей закраины (кольцевого фланца). Взамен этого конструктивного элемента на гильзах для обеспечения возможности их экстрактирования из патронника вводилась кольцевая проточка. К выводу о целесообразности такого конструирования патронов пришел и В.Г. Федоров не только по результатам изучения оружейно-патронного дела в других странах, но и на основании своего личного конструкторского опыта, полученного при разработке автоматической винтовки под штатный отечественный патрон. Выступающая закраина этого патрона усложняла укладку патронов в магазине и служила причиной задержек, связанных с работой магазина (зацепление закраины за закраину, утыкание патрона и т. п.).

Созданию оптимально выгодного патрона для автоматической винтовки предшествовали большие комиссионные исследования 27 вариантов 6-, 6,5-, 7-мм опытных патронов, проводившиеся в 1909–1911 годах в целях определения наивыгоднейших баллистических их характеристик. Весьма большое количество опытов было поставлено, чтобы выбрать оптимальные варианты по начальной скорости пули и давлению пороховых газов.

Созданные по результатам этих исследований расчетные эмпирические формулы, устанавливающие зависимость скорости пули от ее веса, объема зарядной камеры и веса заряда, по мнению специалистов патронного дела более позднего времени [4], не потеряли своей значимости и практической применяемости в период появления развитой науки о внутренней баллистике оружейных патронов и прогрессивных способах проектирования артиллерийских боеприпасов.

Из результатов проведенной работы следовало, что наибольшее влияние на величину начальной скорости пули, при прочих одинаковых условиях, оказывает поперечная нагрузка, представляющая собой отношение веса пули к площади наибольшего ее поперечного сечения, измеряемая в г/см2; вторым по величине фактором является максимальное давление пороховых газов.

Внешнебаллистические характеристики и пробивное действие отобранных комиссией вариантов патронов определялись на Ружейном полигоне Офицерской стрелковой школы, начальником которой был выдающийся теоретик и практик стрелкового дела Н.М. Филатов, являвшийся также членом комиссии.

По комплексной оценке всех факторов после испытаний на пробивное действие пуль всех отобранных вариантов патронов наилучшим был признан патрон калибра 6 мм с пулей весом в 7 г при начальной скорости 1000 м/с. Однако при последующих испытаниях патронов разных калибров на убойность, проводившихся Федоровым в весьма обширном объеме в 1913 году, патрон калибра 6 мм показал неудовлетворительные результаты.

Пули других исследованных калибров — 6,5 и 7 мм по заключению особой подкомиссии, включавшей военных хирургов и ветеринарных врачей, признаны по убойности достаточными, при этом резкой разницы между ними по этой характеристике не было. «Проведенные опыты, — писал В.Г. Федоров, — окончательно рассеяли все сомнения насчет достаточности убойности пуль калибров 6,5 и 7,0 мм». Результаты этих опытов Федоров считал «совершенно достаточными для убеждения в возможности принятия калибра 6,5 мм», на котором он и остановил свой выбор.

В основу выбора оптимального варианта пули при проводившихся комиссионных исследованиях Федоровым была положена поперечная нагрузка. С этого начинали свою работу проектировщики отечественных патронов в последующие годы и, как они сами это утверждают (В.М. Сабельников, М.С. Шерешевский), достаточно обоснованно [4].

Проектируя новый патрон для своей винтовки, В.Г. Федоров задался целью совместить выгоды, которые давали состоявшие на вооружении ряда государств (Франции, Японии, Испании) патроны с тяжелой пулей на больших дальностях стрельбы (меньшее, чем у легкой пули падение скорости) с преимуществами легких остроконечных пуль (Германия, Россия) перед тяжелыми по скорости пули на малых и средних дальностях стрельбы

Патроны с тяжелой пулей имели большую поперечную нагрузку (25–26 г/см2) и малую начальную скорость пули (около 700 м/с), патроны с легкой пулей — малую поперечную нагрузку (около 20 г/см2) и большую начальную скорость пули (около 860 м/с). Совмещение лучших качеств этих двух видов патронов, по мнению Федорова можно было достигнуть лишь при малом калибре патрона и при максимальном давлении пороховых газов в стволе — порядка 3500 кг/см2 вместо 2750 кг/см2, развиваемого в варианте винтовки трехлинейного калибра.