Protože se jedná o na jednu velice populární, na druhou stranu i poněkud kontroverzní téma, se kterým česká lovecká veřejnost nemá příliš velkou zkušenost, dovolte mi nabídnout pro začátek a obecné poučení přehled toho, jak vlastně tlumiče vznikly, jak fungují a jaké je jejich konstrukce.
Do zbrojní historie se zapsalo hned více členů americké rodiny Maximových. Asi nejvýraznější stopu zanechal Hiram Stevens Maxim, muž pravdu renesančního záběru zájmů a schopností. Nejvíc se proslavil jako vynálezce samonabíjecích a samočinných zbraní, zejména slavného kulometu Maxim, který se poprvé rozštěkal v roce 1884, aby vládl bojištím přelomu 19. a 20. století.
Jeho bratr Hudson Maxim byl ve své době uznávaný literát, který ale současně se svým bratrem zdokonaloval první bezdýmné prachy a později pro firmu Du Pont vyvinul celou řadu stabilních, a přitom vysokoúčinných trhavin.
A jablka pořád nepadala daleko od stromu. Syn Hirama Stevense Maxima, Hiram Percy Maxim (nar. 2. 11. 1869, + 17. 2. 1936) byl nadšený průkopník automobilismu a automobilových závodů, slavný radioamatér (volací znak W1AW) a zakladatel Ligy amerických radistů. V roce 1902 ale vytvořil cosi ze zcela nového oboru – tlumič hluku výstřelu. Patent na něj mu přiznal Patentový úřad USA 30. 3. 1909 pod číslem 916,885.
Následně si založil i firmu Maxim Silent Firearms Co. na výrobu tlumičů a Maxim Silencers byly vcelku běžně inzerovány v odborném tisku jako vhodný doplněk palných zbraní.
H. P. Maxim dokonce shrnul svoje zkušenosti a zkušenosti klientů s tlumiči hluku výstřelu v brožuře Experiences with the Maxim‘s Silencers (Zkušenosti s Maximovými tlumiči) – první příručce pro efektivní používání tlumičů.
První Maximovy tlumiče byly ještě souosé a symetrické, ale již v model 1910 byl na zbraň nasazen i excentricky. Za zmínku pak stojí, že Hiram Percy Maxim je občas uváděn i jako otec tlumiče výfuku spalovacích motorů.
Moje první zkušenost s tlumičem hluku byla v Africe, kde jej měl nasazený můj profesionální průvodce, Jacko Prinsloo, na své zbrani v ráži 300 Winchester Magnum. A ochotně mi umožnil si z ní vystřelit. Padla docela hlučná rána, i když v porovnání s netlumenou ranou byla podstatně snesitelnější. Přesnost byla víc než postačující, stříleli jsme na polní střelnici na 300 metrů a nevnímal jsem, že by došlo k nějakému zhoršení rozptylu.
Když jsem se ho ptal, proč používá tlumič, odpověděl: „Když se dělají průběrné odstřely, nastřílíme toho opravdu hodně. Nechci přijít o sluch a nechci, aby o něj přišel i můj pes. Nemám rád sluchátka, sluch je pro důležitou součástí vnímání dění v okolí. A většinou jezdíme autem, takže pušku s tlumičem snadno uvezu. Není to nutnost, je to spíš o komfortu.“
Jak tlumič vlastně funguje
Hluk výstřelu není vlastně nic jiného než tlakový ráz, který dorazí k našim uším a rozechvěje jejich bubínek. Tlakový ráz je způsobený rychlým výtokem horkých plynů z ústí hlavně.
Pokud chceme tento hluk omezit, musíme najít způsob, jak snížit energii spalných plynů vymetajících střelu z hlavně, ale tak, aniž bychom přitom omezili energii předanou střele. Potřebujeme tedy alespoň (podstatnou) část plynů za střelou nějakým způsobem zbrzdit dřív, než vytečou volně do atmosféry.
Maxim k tomu použil systém, který se používá dodnes: na ústí hlavně umístil nástavec – v podstatě expanzní komoru – ve které se vytékající plyny zadrží, expandují, ochladí a ztratí značnou část své energie. Teprve pak vytečou do vnější atmosféry. Jsou zpomalené, ztratily značnou část své energie, a tak jejich střet s atmosférou není tak hlučný.
Aby byly plyny opravdu zpomalené, je uvnitř expanzní komory celá řada děrovaných přepážek, které nutí plyny měnit směr, tím je zpomalují. Současně svojí velkou styčnou plochou odnímají plynům teplo, čímž dále snižují tlak plynu.
Už Hiram Percy Maxim přitom přišel na to, že pokud se podaří plyny uvést do prudce turbulentního, vířivého pohybu, kdy plyny rychleji obtékají vnitřní konstrukci tlumiče, pak roste účinnost tlumiče. Proto již v patentu z roku 1909 má přepážky, které mají v příčném průřezu tvar voluty (šnečí ulity) anebo šroubovitých přepážek, které plyny nutí k intenzivnímu víření, tím ztrácejí rychleji svoji energii a tlumení hluku výstřelu je účinnější.
Vedlejším, ale opět vítaným efektem zpomalení vytékajících spalných plynů, je omezení zpětného rázu. Toto omezení má dvojí příčinu:
1) Zpomalené plyny mají menší reaktivní účinek – ale nejásejte předčasně, tato část zpětného rázu je výrazně menší než ta plynoucí z hybnosti střely, v průměru je to tak 20 %, maximálně tak 26 až 27 %.
2) Narostla hmotnost zbraně a s tím klesá vnímaný zpětný ráz. Jenomže kdo má tu dodatečnou hmotnost tahat. Zvlášť pokud lovíte v náročném terénu, třeba na horách nebo se během dne pěšky potřebujte přesouvat na větší vzdálenosti. Pak je každý gram cítit dvojnásob, navíc, tlumič přidává zbrani na rozměrech a neohrabanosti.
Hluk plynu vytékajícího z hlavně ale není jediný zvuk, který při výstřelu vzniká. Dalším hlukem je u nadzvukových střel tzv. aerodynamický (též sonický třesk), tedy zvuk rázové vlny vznikající při prorážení vzduchu střelou letící nadzvukovou rychlostí. Rychlost zvuku je ve vzduchu přibližně 340 m.s
-1, je závislá na teplotě a vlhkosti vzduchu.
Zdrcující většina moderních nábojů je po značnou část své dráhy letu nadzvuková, běžný lovecký náboj má úsťovou rychlost střely někde mezi 700 a 850 m.s
-1.
Použití tlumiče na vznik aerodynamického třesku nemá žádný vliv, tento hluk střela prostě generovat bude a generuje tento hluk po celou dobu svého letu. Pozorovatel jej ale slyší pouze ve chvíli, kdy jej přechází hrana tzv. Machova kužele a zdá se mu proto, jako by aerodynamický třesk byl pouze mžikový.
Hluk rázové vlny se odvíjí od velikosti a tvaru tělesa, které je zdrojem aerodynamického třesku. V případě střely z palné zbraně je svojí povahou blízký zvuku prásknutí biče.
Jedinou cestou, jak se zbavit sonického třesku, je použít podzvukovou střelu. Ta je sice tichá, ale v porovnání s moderními střelami je sotva z poloviny tak rychlá. Přesto konstrukce ráže s podzvukovou střelou může být lákavá, jak ukazují v posledních letech ráže 300 AAC v podzvukové verzi nebo 300 Whisper.
U samonabíjecích a samočinných palných zbraní je dalším zdrojem hluku zvuk vytvořený prací závěru. Většinou se jedná o mechanické zvuky dané nárazy součástek v úvratích jejich pohybu – například závěru v jeho zadní a přední úvrati, při podávání náboje ze zásobníku apod. Konec konců, určitý hluk dělá při přebíjení i opakovací kulovnice, pokud budete přebíjet rychle a rázně. Za války ve Vietnamu, kde jednotky Naval Special Warfare měly ve výzbroji pistole Mk 22, přezdívané Hush Puppy („hajej dadej“), kdy závěr byl při použití s tlumičem zablokován a po výstřelu bylo třeba zbraň znovu nabít ručně. Důvodem byla právě eliminace mechanického hluku závěru při likvidaci strážných protivníka.
Hluk výstřelu se nešíří všemi směry rovnoměrně. Nevýraznější je výstřelu hluk přímo v ose hlavně vpřed, šikmo vpřed pod úhlem 45° je hluk již menší, a to samé platí ve směru kolmém k ose hlavně. Šikmo vzad je již útlum výrazný a směrem dozadu v ose hlavně je nejmenší.
Pokud je přímo vpřed hluk výstřelu z kulovnice ve vzdálenosti 100 metrů od ústí 145 dB, pak pod úhlem 45° vpřed je to již jen 130 dB, kolmo k ose hlavně 125 dB, šikmo vzad 110 dB a přímo vzad je to pouhých 100 dB. To samé platí i o šíření hluku výstřelu ze zbraně s tlumičem, přičemž platí, že útlum přímo v ose je výrazně nižší než v příčných směrech.
Použití tlumiče redukuje hluk výstřelu o asi 18 až 36 dB, záleží na konstrukci tlumiče. V praxi to znamená, že tlumič neumožní střílet opakovaně třeba na jednu tlupu zvěře, aniž byste ji poplašili. Zbytkový hluk výstřelu pořád bude někde kolem 100 dB, tj. bude slyšet i dál než na 100 metrů.
Pokud se podíváme na historii používání tlumičů, pak jako první je začali používat sportovní a rekreační střelci v USA ještě před první světovou válkou. H. P. Maxim se snažil prosadit své tlumiče i do výzbroje americké armády, dokonce vyvinul speciální tlumič určený pro armádní pušku model 1903 („springfield“), ale armáda tlumič nepřijala.
V meziválečném období zájem o tlumiče v civilní veřejnosti poněkud poklesl. Tlumiče si ale oblíbily kriminální živly, ačkoliv jejich obliba byla jednoznačně menší, než jak se nám snaží namluvit dobové detektivní filmy. Je ale pravděpodobné, že to byli právě američtí mafiáni, kteří vymysleli v jednu dobu velmi populární konstrukci, kdy přepážky uvnitř expanzní komory byly nahrazeny ocelovým drátivem – v podstatě ocelovou vlnou. Jednu dobu byly velice oblíbené, ale měly zásadní vadu – velmi rychle se zanášely a jejich účinnost prudce klesala. Takže vývoj se vrátil zpátky k přepážkám.
Kupodivu se tlumiče příliš nerozšířily mezi lovci. S nástupem druhé světové války se ale tlumiče opět vrátily na scénu. V podstatě všechny strany konfliktu s výjimkou Japonska a Itálie přijaly do výzbroje nějaký typ zbraně opatřené tlumičem. Ve zdrcující většině případů to byly tlumiče konvenční konstrukce.
Zmínku zaslouží tlumič pro anglické stenguny (a údajně i pro některé ruské zbraně), kdy přepážky byly vyrobené ze syntetické pryže. Přepážky nového tlumiče neměly otvor pro střelu, prvním výstřelem bylo třeba přepážku prostřelit. Utlumení prvních výstřelů bylo údajně utlumení hluku mimořádné (mýtus tvrdí, že jeden ze známých vůdců SS Otto Skorzeny prý vystřílel asi 50 metrů za zády H. Himmlera 15 ran z tlumičového Stengunu Mk IIS, aniž by si toho Himmler nebo jeho doprovod všiml), na druhou stranu vystřílení dvou zásobníků prý tlumič prakticky zničilo, pokud se střílelo dávkami, tak ještě dřív.
Po konci druhé světové války se z tlumičů staly ve většině států zakázané doplňky zbraně, mezi myslivci se tlumič považoval za „pytláckou pomůcku“.
Průlom nastal někdy kolem roku 1990, kdy začínají být tlumiče opět vnímány jako něco, co může naopak pomoci odstranit negativní (zejména zdravotní) dopady střelby na okolí. V současnosti jde trend jednoznačně k legalizaci tlumičů.
Konstrukční řešení tlumičů
Tlumiče lze rozdělit na dvě velké skupiny – nasazované, tvořící samostatně oddělitelný doplněk zbraně, a integrální, pevně spojené s hlavní.
Ty integrální většinou začínají s přepouštěním části spalných plynů z hlavně do tlumiče již poměrně záhy za nábojovou komorou a snižují tak úsťovou rychlost střely. Děje se tak mnohdy záměrně, s cílem snížit rychlost střely pod rychlost zvuku.
Ty snímatelné jsou z hlediska úsťové rychlosti lepší – nabírají plyny až tehdy, když už je všechen střelný prach spálený a jen expanduje za střelou (okamžik spálení veškerého střelného prachu nastává někde kolem 30 cm délky hlavně), takže pokles úsťové rychlosti tam nenastává nebo je jen malý.
Opakovaně se také objevují pokusy o vytvoření tlumiče hluku výstřelu pro brokovnice. Technicky se jedná o podstatně komplikovanější úkol, protože brokový shluk má tendenci se rozšiřovat. Konstrukce tlumiče tak musí zabránit expanzi brokového shluku a současně umožnit odvod plynů z hlavně. Tlumič pro brokovnici proto tvoří v podstatě vždy prodloužení hlavně s ventilačními otvory přepouštějícími plyny do expanzního prostoru. Pokud vím, na rozdíl od tlumičů na kulovnicích se tlumiče na brokovnicích příliš neujaly.
Z hlediska vnitřní konstrukce lze tlumiče dělit na rozebíratelné a nerozebíratelné. U těch nerozebíratelných je poslední novinkou konstrukce vyráběná 3D tiskem, která umožňuje prakticky libovolné tvarování vnitřních přepážek. jedná se ale zatím pouze o sice pokročilé, ale přece jenom první pokusy.
Rozebíratelné tlumiče mají za účel umožnit čištění vnitřku tlumiče a jeho expanzních prostorů. Takové uspořádání je ale náročnější na přesnější výrobu přepážek a jejich usazení uvnitř tělesa tlumiče.
Ačkoliv se to nezdá, vnitřní prostor tlumiče potřebuje údržbu zejména u tlumičů používaných na malorážkách. Ráže 22LR pracuje s malým tlakem a objemem spalných plynů, plyny v tlumiči výrazně chladnou a výsledkem je tvorba značného množství usazenin v expanzních prostorách. Čím jdete k výkonnějším rážím, tím je situace lepší a už od ráže typu 308 Winchester je většina tlumičů v podstatě samočisticí. Horké plyny o velkém tlaku usazování spalin prostě nedovolují.
U rozebíratelných tlumičů mohou přepážky buď tvořit celou řadu jednotlivých kusů (a využívá se toho u modulárních konstrukcí, kdy si můžete zvolit či dokonce sami přidávat na délce tlumiče, a tedy i na jeho pracovní objemu) nebo je to jednodílná vložka – jeden jediný, komplexně opracovaný díl přesně usazený v těle tlumiče.
Obě koncepce jsou možné a plně zvládnuté, z hlediska uživatele klade koncepce celé řady samostatných přepážek větší nároky na uživatele při opětovné montáži. Ohledně čištění a údržby doporučuji držet se pokynů výrobce.
Jedním z klíčových prvků snímatelného tlumiče hluku je upevnění na hlavni. Ten musí zajistit jak spolehlivé spojení hlavně s tlumičem, tak zejména jeho korektní vyrovnání s osou vývrtu. Dnes se situace u loveckých a civilních zbraní poměrně sjednocuje na závitech ½“ – 20 UNF, ½“ – 28 UNEF (pokud se jedná o země užívající palcové míry), nebo (v metrických krajích) na závitech s jemným stoupáním M13x1, M14x1, M14x1,5, M15x1 a M16x1.
Pokud je třeba, existují dnes již i redukce, použitelné v případě, pokud závit na hlavni je odlišný od závitu na tlumiči. Nejrůznější bajonetové spoje umožňující rychlé nasazení nebo sejmutí tlumiče ze zbraně jsou spíš doménou vojenských zbraní, u loveckých zbraní se s nimi prakticky nesetkáme.
Z hlediska materiálů používaných na konstrukci tlumičů jednoznačně dominují ocel a vysokopevnostní hliníkové slitiny, často ve vzájemné kombinaci, kdy pevnost oceli spolupracuje s dobrými tepelně vodivými vlastnostmi hliníkových slitin. V poslední době se začínají objevovat i tlumiče s vnějším pláštěm z uhlíkového kompozitu.
Rozměrově se běžné lovecké tlumiče pohybují kolem délky 15 až 25 cm, mají průměr kolem 4,5 až 6 cm a hmotnost 250 až 550 gramů.
Základním údajem pro volbu tlumiče je ráže, tedy průměr vývrtu. Lze používat tlumič s větším vývrtem pro menší ráži, ale bude to za cenu snížení jeho účinnosti. Při rozdílu mezi vývrty asi 2 mm je účinnost v porovnání s tlumičem s vývrtem shodným s hlavní již sotva 15 až 20 % .
Použití tlumiče s menším vývrtem než je vývrt hlavně pochopitelně vede k fatálnímu poškození tlumiče i zbraně.
Pokud je to možné a pro dosažení optimální účinnosti, je dobré vybrat tlumič pro konstruovaný pro konkrétní skupiny ráží či dokonce pro konkrétní ráži a není třeba si příliš lámat hlavu nad rozdílnými laboracemi v rámci jedné ráže.
Dobře vyrobený tlumič snížením tlaku na ústí hlavně omezuje účinky výtoku spalných plynů na střelu opouštějící hlaveň a může zlepšit přesnost zbraně. Na druhou stranu se nasazením tlumiče, tedy součástky prodlužující hlaveň i o více než 15 cm a o hmotnosti kolem 300 gramů (ale také i více než 500 gramů), změní charakteristiky kmitání hlavně a dosud vynikající přesnost se může zhoršit – zbrani začnou chutnat jiné náboje.
Při opakované střelbě, kdy dojde k ohřevu tlumiče může sálání z povrchu tlumiče vést ke konvekci vzduchu (tetelení vzduchu) nad tlumičem, které pak koliduje se zaměřováním, ať již zaměřovacím dalekohledem, nebo přes otevřená mířidla nebo pomocí elektronického zaměřovače na principu noktovize nebo termovize. Uvedený efekt nastává tím dříve, čím výkonnější náboj používáme.
K jeho potlačení lze buď vnější povrch tlumiče pokrýt nějakou izolační vrstvou (ale pak si při opakované střelbě snižujete účinnost tlumiče, tlumič se víc ohřívá a plyny hůř chladnou), nebo nad tlumičem napnout pás nějaké látky (tzv. lentu), která přesměruje ohřátý vzduch mimo záměrnou.
Dovolte mi na závěr shrnout výše popsané klady a zápory používání tlumičů hluku výstřelu v lovecké praxi.
PRO
* ochrana sluchu střelce i dalších osob v jeho blízkosti
* menší rušení okolí hlukem střelby
* může (ale nemusí) zlepšit přesnost střelby
* dodatečná hmotnost stabilizuje zbraň
* výrazné potlačení záblesku na ústí
* omezení zpětného rázu
PROTI
* tlumič je rozměrný a hmotný
* tlumič je další součástkou, o kterou se musíme starat
* tlumič mění střední bod zásahu
* neexistuje univerzální tlumič, vždycky půjde o kompromis vlastností
* tepelné záření zahřátého tlumiče může kolidovat s přístroji nočního vidění
* tělo tlumiče může částečně zakrývat zorné pole mířidel.
A ještě rozhovor na závěr
Když v roce 2018 firma Merkel začala nabízet na své kulovnice tlumiče hluku výstřelu, už tehdy jsem požádal o krátký rozhovor Karla Brüggera ze švýcarské firmy B&T AG, jednoho z předních evropských výrobců tlumičů pro civilní i vojenské potřeby a dodavatele tlumičů pro Merkel. Z různých důvodů k tomu nedošlo, ale při vědomí přípravy tohoto článku a zavedení nové zbraňové legislativy v ČR jsem konečně rozhovor uskutečnil.
Co vás přivedlo k vývoji a výrobě tlumičů?
To už je hodně dávno, ještě v mých učňovských dobách ve švýcarské federální továrně na střelný prach ve Wimmisu. Tlumiče mě přitahovaly už tenkrát a moji mistři mi dovolili ve volném čase vyrobit můj první tlumič. Měli na mladého učně hodně vysoké nároky, ale o to víc jsem se naučil. A každou součástku jsem musel mít narýsovanou, jinak by mě nepustili ke strojům. Patřili k tvrdému jádru starých řemeslníků a pečlivě kontrolovali každou součástku, každý rozměr.
Ale byl to skvělý základ, naučil jsem se a po nějaké době jsem začal vyrábět vlastní tlumiče ve Spiezu v garáži pro mě a pro kamarády ze střeleckého klubu CCF, kde jsem členem od roku 1984 dodnes.
Tehdy se daly vyrábět tlumiče bez jakéhokoliv byrokratického omezení, nepotřebovali jste žádný papír, ani razítko.
V roce 1991 jsem si se svým partnerem ve Spiezu otevřel malý obchod se zbraněmi, předchůdce dnešní B&T AG. Souběžně jsem vylepšoval konstrukci svých tlumičů a vyráběl je v dílně za obchodem. Poději jsem partnera vyplatil, každý jsme se vydali vlastní cestou.
V roce 2021 bude firmě 30 let, přesídlili jsme do Thunu, kde máme přes 7500 m
2 výrobní plochy a dodáváme tlumiče i zbraně jak pro ozbrojené sbory v Evropě, tak i v USA. A pochopitelně i pro sportovní střelce a lovce.
Co je pro vývoj a výrobu tlumiče zásadní?
Není jediný samostatný parametr. Zkonstruovat se dá dnes všelicos, v konečném důsledku hodně záleží na kvalitě výroby. Na začátku ale záleží na zákazníkovi, ten si musí říct, jaké má vlastně požadavky. Někdo chce co nejvyšší míru utlumení, jiný chce malý záblesk na ústí, další má hmotnostní a rozměrová omezení. V poslední době se například hodně diskutuje o zpětném tlaku plynů na vstupu tlumiče, to má význam pro spolehlivou funkci samočinných zbraní.
Každý takový požadavek se odráží i ve zbývajících vlastnostech tlumiče, někdy se navzájem vylučují, například nemůžete dosáhnout maximálního utlumení s krátkým tlumičem. Takže hlavní je pochopit potřeby zákazníka.
B&T má dnes docela širokou nabídku nejen ve vojenských rážích 5,56 a 7,62 mm, ale i v loveckých rážích a věřím, že umíme vyjít vstříc zdrcující většině zákazníků.
Jaký je rozdíl mezi tlumiči pro vojenské použití a tlumiči pro lovecké a sportovní účely?
Tlumiče pro armádu a podobné ozbrojené sbory jsou konstruovány pro mnohem větší kadenci střelby. Také bývají konstruovány tak, aby se montovaly na tlumiče zášlehu na ústí. Civilní tlumiče se montují přímo na hlaveň.
Ale požadavky se vyvíjejí, některé speciální jednotky NATO, například německá KSK, dnes začínají montovat tlumiče také přímo na hlaveň, aby se ušetřila hmotnost. A některé jednotky dokonce začínají pohlížet na tlumič jako na spotřebitelský doplněk, něco na způsob jednorázového zásobníku.
Jaká bude podle vás budoucnost tlumičů?
Další vývoj budou řídit potřeby zákazníků. Myslím, že obecné legislativní klima tlumičům přeje, ale pokud se jedná o konkrétní směr vývoje, je to na zákaznících.
Ale myslím, že tlumiče tu s námi budou i nadále a doufám, že máme dost zkušeností, abychom zákazníkům dokázali najít optimální řešení jejich potřeb.