По какому принципу конструкторы-оружейники рассчитывают оптимальную длину ствола?

Answer 1

Во внимание принимается несколько критериев. Требуемая дальность стрельбы, а значит и начальная скорость пули, удобство обращения с оружием в бою, обеспечение надёжной работы автоматики и т. д. То есть, выбирается наиболе оптимальная длина ствола, для конкретного вида оружия.
К примеру, и в ППД, и в пистолете ТТ использовался один и тот же патрон. Но ТТ это личное оружие, для стрельбы на коротких дистанциях. А ППД для средних, для действий в окопах, стеснённых городских условиях и т. п. Сответственно и длина ствола у них разная, при одинаковом патроне.