Вскоре круг разработчиков автоматического оружия сузился, и в конце концов над автоматическими винтовками продолжали работать только В.Г. Федоров, Ф.В. Токарев, В.А. Дегтярев. Первым теоретическую базу разработки автоматического оружия создал В.Г. Федоров, издав в 1907 году труд «Основание для конструирования автоматического оружия», ставший настольной книгой всех русских оружейников.
В 1907 году работы по конструированию автоматической винтовки начал слушатель Офицерской стрелковой школы в Ораниенбауме Ф.В. Токарев (1871-1968). С 1885 года он обучался в учебно-слесарной мастерской при двуклассном станичном училище, где его первым учителем был создатель 6-линейной казачьей винтовки тульский оружейник А.Е. Чернолихов. В 1891 году окончил оружейное отделение Новочеркасской военно-ремесленной школы, в 1900-м – Военно-казачье юнкерское училище и был назначен заведующим оружием 12-го казачьего полка.
Винтовка Токарева представляла собой переделку трехлинейки Мосина на автоматическую систему. Она имела подвижной ствол, движение которого после выстрела открывало затвор. выбрасывало гильзу, подавало очередной патрон и закрывало затвор. Винтовка была спроектирована под обычный (штатный) патрон с закраиной, которая усложняла работу автоматики. Все части винтовки были изготовлены вручную самим изобретателем.
В июле 1908 года винтовку Токарева испытали на Ружейном полигоне Офицерской школы в Ораниенбауме. Испытания прошли успешно. Оружейный отдел Главного артиллерийского управления в августе того же года признал конструкцию Токарева заслуживающей внимания и принял решение направить изобретателя для дальнейшего совершенствования системы на Сестрорецкий оружейный завод, где он и продолжал работать с осени 1908 года.
В январе 1910 года Токарев изготовил новый образец, который летом того же года прошел испытания в комиссии. По результатам 600 выстрелов при нормальных условиях было 3,4%, при форсированных – 6,1% задержек. Винтовка была признана заслуживающей внимания и дальнейшей разработки. Сестрорецкому заводу заказали 10 экземпляров, но в 1912 году Токарев представил новый образец. В схему были введены затворная муфта, осуществляющая при поворотах запирание и отпирание затвора, а также ускоритель, отбрасывающий затвор в заднее положение. Число частей уменьшено с 91 до 65. В 1913 году конструктором был представлена винтовка, состоявшая всего из 60 частей. Комиссионные испытания последнего образца автоматической винтовки Токарева, представленного в марте 1914 года, при нормальных условиях стрельбы выявили всего 0,78% задержек на 3750 выстрелов. Сестрорецкому заводу было заказано 12 экземпляров для проведения полигонных испытаний. Выполнению заказа помешала начавшаяся война.
7,62-мм опытная винтовка Федорова. 1907-1913 гг.
Последние образцы винтовок Токарева относятся к системам автоматического оружия с подвижным стволом и сцепленным затвором с поворотом. После выстрела ствол с запирающей рамой и затвором двигаются в канале кожуха назад, сжимая возвратную пружину. Пройдя около 5 мм, казенник ствола своими винтовыми скосами упирается в передние скосы затворной муфты и заставляет ее повернуться. Затвор, находясь своими боковыми гребнями в соответствующих пазах затворной муфты, поворачивается вместе с последней, его боковые выступы выходят из-за опорных плеч казенника и становятся против продольных его пазов. При дальнейшем движении ствола с рамой затвор с помощью системы рычагов оттягивается назад, извлекая гильзу и, получив ускоренное относительно рамки движение, отбрасывается на полный ход, экстрактируя гильзу. В этот момент очередной патрон поднимается из магазина и становится своей шляпкой перед закраиной затвора. Последний в своем конечном заднем положении наталкивается на буфер и сжимает довольно сильную пружину, действием которой он отражается вперед, при этом затвор продвигает патрон в патронник. После того как затвор дойдет своей головной частью до скосов на казеннике ствола, рамка продолжает двигаться вперед, надавливая своим скосом на задний винтовой скос затворной муфты, заставляет повернуться вокруг своей оси, а с нею поворачивается и затвор, причем его боевые выступы становятся на опорные плечи казенника – и винтовка готова для следующего выстрела.
После неудачи с переделкой в 1905 году винтовки Мосина в автоматическую ВТ. Федоров в январе i906 года начал проектирование новой винтовки оригинальной конструкции. Работы сначала велись в Оружейной мастерской Ружейного полигона при стрелковой школе в Ораниенбауме, а затем были переведены на Сестрорецкий оружейный завод, причем к разработке системы был привлечен слесарь В.А. Дегтярев, впоследствии ставший известным советским оружейником. Совершенствование конструкции и создание опытного образца продолжались до 1911 года. Весной этого года состоялось полное комиссионное испытание винтовки. Ввиду хороших результатов комиссия признала необходимым заказать 10 экземпляров для следующего полигонного испытания. Выполнение заказа было поручено также Сестрорецкому заводу, причем изготовление винтовок заняло около года, и только летом 1912 года они были представлены для испытания на оружейный полигон. В этих винтовках по сравнению с образцом 1911 года был введен целый ряд изменений, направленных на дальнейшее упрочнение различных деталей, улучшение предохранителей, разработан новый прицел.
6,5-ми опытная автоматическая винтовка В.Г. Федорова, 1912 г.
Система автоматики винтовки Федорова
Отличие полигонных испытаний от комиссионных заключалось в том, что все стрельбы должны производиться стрелками, а не самим изобретателем, а главное внимание обращается на стрельбу большим числом выстрелов. При испытании выявилось, что стрелки быстро усваивают правила действий с винтовкой, сборка и разборка очень просты. Испытания на надежность работы механизмов проводились производством по 9000 выстрелов (в дополнение к произведенным ранее по 1000) из четырех произвольно выбранных винтовок. Всего получилось 607 задержек, что составило 1,66%. При форсированных испытаниях (запыленные винтовки, запыленные патроны, винтовки без смазки, смазанные густой смазкой и запыленные) они оставались боеспособными. Потом винтовки и патроны подверглись ржавлению и опять при стрельбе действовали практически безотказно. И в том и в другом случае число задержек и отказов было минимальным.
Ф.В. Токарев
Ввиду благоприятных результатов, полученных при испытании винтовки Федорова, а также принимая во внимание, что она является простой по устройству, легко производится ее неполная разборка и сборка, обращение с ней быстро усваивается стрелками, и, таким образом, винтовка при дальнейшем совершенствовании может оказаться надежным войсковым оружием, Комиссия признает испытанную систему заслуживающей самого серьезного внимания и находит необходимым подвергнуть ее более обширному войсковому испытанию.
Система автоматики винтовки заключается в следующем. Подвижной ствол, имеющий возвратную пружину, связан с затвором с помощью двух личинок АБ (см. схему), симметрично расположенных в вертикальной плоскости. Они имеют в передней части круглые выступы А, входящие в соответствующие круглые выемки на боковых поверхностях ствола, за счет чего личинка может вращаться. В верхней части задней оконечности личинок имеются выступы Б, удерживающие при выстреле выступающие цапфы затвора В. Давление пороховых газов на затвор отбрасывает его назад, при этом приходят в движение все подвижные части – ствол, личинки и затвор. Когда выступы личинок Г, находящиеся на нижних их плоскостях, наткнутся на уступы неподвижной ствольной коробки Д, произойдет вращение личинок и расцепление затвора от ствола, при этом затвор продолжает движение назад, сжимая возвратную пружину. Для придания большей силы отбрасываемому затвору имеется ускоритель, который сидит на оси Е, проходящий через нижнюю заднюю оконечность ствола, и представляет собой рычаг; при окончании движения ствола нижняя часть рычага Ж упирается в соответствующий уступ 3 неподвижной коробки, что заставляет рожки К ускорителя, находящиеся на другом конце рычага, производить удар по освобождаемому в этот момент затвору и давать ему ускорение.
Федоров не прекратил работу над усовершенствованием своей винтовки. Основной недостаток – большая масса винтовки – требовал уменьшения калибра. Кроме того, штатный винтовочный патрон с закраиной увеличивал габариты затвора и магазина, усложнял работу автоматики. В 1913 году он разработал патрон калибра 6,5 мм улучшенной бхчлистики, который отличался малой массой, меньшими размерами и не имел закраины. Новая гильза позволяла применить магазин с шахматным расположением патронов.
