Глубокое изучение особенностей функционирования стрелкового вооружения, в частности такого массового, как пулеметное, проведенное в Центральном научно-исследовательском институте точного машиностроения (ЦНИИТочМаш), выявило ряд существенных факторов, определяющих уровень технических характеристик пулеметов. Как выяснилось в процессе исследований, основными из них, влияющими на эффективность стрельбы пулемета, являются:

• вынужденные и собственные колебания ствола в процессе выстрела;

• нарушение прямолинейности канала ствола за счет неравномерного нагрева внутренней поверхности ствола и неравномерного охлаждения его наружной поверхности при стрельбе, так называемая «термическая поводка ствола»;

• образование на поверхности ствола разогретого потока воздуха, восходящего на линию визирования и образующего эффект «миража» или «плавающей мишени», что мешает прицеливанию.

Большинство факторов, определяющих величину и направление термических поводок ствола, случайные, что определяет случайный характер искривления канала ствола и увод средней точки прицеливания. Было установлено также, что определяющее влияние на величину поводок ствола при интенсивных режимах стрельбы оказывают внутренние напряжения, сила тяжести, действующая на ствол, величина свисающей части ствола, а также положение мест сопряжения с другими деталями пулемета. При этом с увеличением количества выстрелов удельный вес каждого из упомянутых факторов меняется. Так, если на поводки относительно «холодного» ствола в основном влияют внутренние напряжения, то при отстреле большого боекомплекта и «горячем» стволе направление и величина увода ствола в основном определяются действием силы тяжести на ствол.

Образование потока разогретого воздуха на поверхности ствола, вызывающего эффект «миража» или «плавающей мишени», может возникнуть уже при отстреле 50-100 патронов и вызвать ошибки в прицеливании, составляющие 2-3 тысячных доли дальности стрельбы. В большой степени возникновение эффекта «миража» зависит от температуры окружающего воздуха и скорости бокового ветра.

Анализ влияния этих факторов на точность стрельбы и живучесть ствола показал, что при их полном устранении можно значительно повысить кучность стрельбы автоматическим огнем, живучесть ствола, снизить ошибки наводки оружия на цель, то есть существенно увеличить эффективность стрельбы, при этом абсолютно не затрагивать конструкцию и геометрические размеры канала ствола, конструкцию и цикл функционирования автоматики пулемета.

Группе сотрудников ЦНИИТочМаш (А.А. Дерягин, Н.Н. Денисов, В.И. Суслов, М.В. Чугунов, А.С. Неугодов и др.) удалось найти новые комплексные технические решения, позволившие в значительной мере снизить колебания ствола, уменьшить термические поводки, устранить эффект «миража», и реализовать их в конструкции пулемета 6П41 «Печенег». Следует отметить, что некоторые конструкторские решения несут двойные функции, обеспечивая одновременное выполнение нескольких задач. Суть комплекса конструкторских решений заключается:

• в изменении жесткости ствола, а следовательно, и частоты его собственных колебаний за счет изменения наружной геометрии ствола и введения дополнительных кожухов и конструктивных элементов в его конструкцию;

• в экранировании наружной поверхности ствола по всей длине кожухами, исключающими непосредственное влияние бокового ветра и атмосферных воздействий;

• в равномерном и симметричном принудительном охлаждении части ствола за счет работы эжектора, размещенного на дульном стрезе ствола;

• в перераспределении тепловых потоков, идущих от ствола, в теплоемкие детали, сопрягаемые со стволом;

• в экранировании линии визирования от потоков горячего воздуха. Кроме этого, увеличение общей конструктивной жесткости ствола позволило перенести сошку с газовой муфты на дульный срез, что увеличило опорную базу и, как следствие, устойчивость пулемета при стрельбе.

Комплекс конструкторских решений, внедренных в пулемет «Печенег», позволил увеличить кучность стрельбы автоматическим огнем как со станка, так и с сошки в 1,7 и 1,9 раза соответственно по сравнению со штатным пулеметом ПКМ, увеличить вдвое живучесть ствола и отказаться от применения второго, сменного ствола, снизить увод средней точки прицеливания при отстреле больших боекомплектов до величины, не превышающей одной тысячной доли дальности. При этом в конструкции пулемета «Печенег» используется до 80% заимствованных деталей и заготовок деталей пулемета ПКМ. Это позволило с минимальными затратами развернуть в 1999 году на Ковровском механическом заводе серийное производство, упростить эксплуатацию и обслуживание пулемета в армии, практически исключить переобучение личного состава.