ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ВЫСТРЕЛОВ ИЗ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ Российский патент 1998 года по МПК F41A21/30 

Изобретение относится к огнестрельному оружию и может быть использовано для глушения шума выстрелов автоматического оружия.

Известны глушители шума реактивного типа, содержащие корпус и ряд расположенных в нем камер, сообщающихся с внутренним объемом газовода. Глушители этого типа применяются для уменьшения уровня шума с резко выраженными дискретными составляющими в области низких частот (см., например, с. 55 - 58 в кн. Тимофеенко Л.П., Усок В.Ф. Снижение шума на промышленных предприятиях. - К. : Техника, 1980), в том числе для снижения уровня шума выстрела из автоматического огнестрельного оружия (см., например, с. 130 - 133 в кн. Мураховского В.И., Слуцкого Е.А. Оружие специального назначения: Справочник. - М.: Элакос, 1995).

Недостатками указанных глушителей являются опережающее пулю сверхзвуковое истечение части пороховых газов из глушителя, что снижает его эффективность, наличие демаскирующих факторов в видимом (при отсутствии пламегасителя) и инфракрасном диапазонах. Для исключения указанных недостатков на выходе из глушителя устанавливают резиновые пробки и используют для стрельбы специальные патроны с дозвуковой начальной скоростью пули (см. с. 130 в кн. Мураховского В.И., Слуцкого Е.А. Оружие специального назначения: Справочник. - М.: Элакос, 1995). Недостаток такого устройства - быстрое старение резины (пробка из натурального каучука выдерживает не более 100 выстрелов). Для снижения энергии пороховых газов применяют различные теплопоглотители, однако уже после нескольких очередей из автомата охлаждающие элементы нагреваются, давление пороховых газов возрастает и эффективность глушителя резко снижается (см. с. 133 в кн. Мураховского В. И., Слуцкого Б. А. Оружие специального назначения: Справочник. - М.: Элакос, 1995).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является глушитель с предварительным отводом пороховых газов, содержащий газовод с соосным входным и выходным отверстиями для прохода пули и состоящий из двух частей: задней - в виде устройства для предварительного отвода пороховых газов, выполненного в виде трубчатого газовода с отверстием, сообщающим внутренний объем газовода с расширительной камерой, причем в отверстии установлен обратный клапан, и передней - с выходным устройством для выпуска пороховых газов, выполненным в виде многокамерного расширительного объема (см. Глушитель с предварительным отводом пороховых газов из канала ствола, с. 131 в кн. Мураховского В. И., Слуцкого Е.А. Оружие специального назначения: Справочник. - М.: Элакос, 1995).

При стрельбе пороховые газы частично отводятся из ствола в заднюю расширительную камеру через отверстие с обратным клапаном, а частично проходят в переднюю многокамерную часть глушителя, где происходит гашение энергии их движения при перетекании из камеры в камеру.

Общими существенными признаками известного устройства и заявляемого технического решения является наличие газовода с соосными входным и выходным отверстиями для прохода пули, устройства для предварительного отвода пороховых газов с отдельной расширительной камерой и выходного устройства для выпуска пороховых газов.

В устройстве-прототипе после прохождения пули часть газов отводится из газовода через специальное отверстие с обратным клапаном в специальную (заднюю) расширительную камеру, где охлаждается, уменьшается в объеме и может выпускаться наружу любым известным способом. Вследствие неорганизованного характера течения и незначительного диаметра отверстия лишь малая часть газов может быть отведена в заднюю камеру расширителя, что наряду с ее ограниченными объемом и суммарной теплоемкостью не обеспечивает заметной "разгрузки" в рабочем процессе передней многокамерной части глушителя. В связи с этим подавляющая часть газов, частично опережая пулю, выбрасывается наружу через выходное отверстие глушителя со сверхзвуковой скоростью, снижая эффективность глушителя шума. Для недопущения этого необходимо увеличить габариты и массу глушителя.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования глушителя шума выстрелов из автоматического огнестрельного оружия, в котором путем введения новых конструктивных элементов и связей между ними обеспечивается более полный организованный отвод пороховых газов, движущихся вслед за пулей по газоводу, в расширительную камеру, их эффективное охлаждение и последующее использование для формирования режима истечения пороховых газов из выходного отверстия глушителя в виде последовательно движущихся вихревых колец. Это позволяет уменьшить уровень шума, изменить его характер, а также характер и интенсивность теплового излучения, являющегося существенным демаскирующим фактором, что расширяет функциональные возможности глушителя и область его рационального применения.

Поставленная задача решается тем, что в глушителе шума выстрелов из автоматического огнестрельного оружия, содержащем газовод с соосными входным и выходным отверстиями, соединенное с ним устройство для предварительного отвода пороховых газов с расширительной камерой и выходное устройство для выпуска пороховых газов, согласно изобретению газовод выполнен с гидравлическим диаметром канала большим, чем диаметр выходного отверстия ствола огнестрельного автоматического оружия, а устройство для предварительного отвода пороховых газов и газовода выполнено в виде наклоненного в сторону выходного отверстия газовода и соединенного с ним патрубка с размещенным в его входной части плавно выпуклым профилированным элементом, другой конец которого соединен с расширительной камерой, на внутренней поверхности которой установлен слой материала с капиллярно-пористой структурой, заполненной жидким хладагентом, а в стенке камеры выполнено отверстие для заливки хладагента, снабженное пробкой. При этом выходное устройство газовода выполнено в виде насадка большего гидравлического диаметра с торцевой перегородкой на выходе, содержащей соосное с входом выходное отверстие, который соединен с газоводом посредством переходника в виде диффузора.

Кроме того, внутри расширительной камеры установлены перегородки, образующие соединенные между собой и с внутренним объемом газовода камеры.

Кроме того, расширительная камера выполнена с возможностью изменения ее объема.

Кроме этого, торцевая перегородка выходного устройства выполнена в виде регулируемой ирисовой диафрагмы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что:
1) газовод выполнен с гидравлическим диаметром канала большим, чем диаметр выходного отверстия ствола оружия, а устройство для предварительного отвода пороховых газов из газовода выполнено в виде наклоненного в сторону выходного отверстия и соединенного с ним патрубка с размещенным в его входной части плавно выпуклым профилированным элементом, другой конец которого соединен с расширительной камерой, на внутренней поверхности которой установлен слой материала с капиллярно-пористой структурой, заполненной жидким хладагентом, а в стенке камеры выполнено отверстие, снабженное пробкой; при этом выходное устройство глушителя выполнено в виде насадка большего, чем у газовода, гидравлического диаметра с торцевой перегородкой на выходе, содержащей соосное со входом выходное отверстие, который соединен с газоводом посредством переходника в виде диффузора;
2) внутри расширительной камеры установлены перегородки, образующие соединенные между собой и с внутренним объемом газовода камеры;
3) расширительная камера выполнена с возможностью изменения ее объема;
4) торцевая перегородка выходного устройства глушителя выполнена в виде регулируемой ирисовой диафрагмы.

Совокупность 1) указанных существенных отличительных признаков является достаточной во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, а остальные отличительные признаки характеризуют изобретение в отдельных случаях его выполнения.

Выполнение газовода с гидравлическим диаметром большим, чем диаметр ствола оружия и установка на нем устройства для предварительного отвода пороховых газов в виде наклоненного в сторону выходного отверстия газовода и соединенного с ним патрубка с размещенным в его входной части плавно выпуклым профилированным элементом позволяет обеспечить отклонение и отвод струи пороховых газов, истекающих из ствола после выхода пули, в находящуюся на другом конце патрубка расширительную камеру за счет эффекта Коанда, обеспечивающего прилипание струи к близко расположенной стенке и вследствие этого более полный отвод газов по сравнению с прототипом (Лебедев И.В., Трескунов С. В. , Яковенко В.С. Элементы струйной автоматики. - М.: Машиностроение, 1973, с. 143). Расширительная емкость является реактивной глушащей системой. Размещение на ее внутренней стенке слоя материала с капиллярно-пористой структурой, заполненной жидким хладагентом, обеспечивает эффективное охлаждение пороховых газов путем испарения хладагента, обладающего высоким значением теплоты испарения, составляющим, например, для воды ≈600 ккал/кг. При этом капиллярно-пористая структура осуществляет равномерное распределение жидкого хладагента по поверхности нагрева, отслеживающее неравномерный подвод тепла к слою при движении пороховых газов по камере (см. Деря В.Г., Гураев Н.В., Мумер В.М. Поверхностные силы. - М.: Наука, 1985). Наличие отверстия с пробкой в стенке расширительной камеры обеспечивает возможность подпитки слоя капиллярно-пористого материала жидким хладагентом. Так как предлагаемое выполнение устройства для предварительного отвода пороховых газов совместно с камерой расширения образует газодинамический генератор колебаний, преобразующий истечение струи пороховых газов из ствола в прямоугольные импульсы расхода охлажденного в камере расширения газа (см. Залманзон Л.А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. - М.: Наука, 1973, с. 162, 169), то выполнение выходного устройства газовода в виде насадка большого гидравлического параметра с торцевой перегородкой на выходе, содержащей соосное со входом выходное отверстие, который соединен о газоводом посредством переходника в виде диффузора, обеспечивает формирование на выходе из глушителя вихревых колец, характеризующихся существенно меньшей шумностью движения по сравнение с затопленными струями (см. В.Ф.Тарасов Экспериментальные исследования турбулентных вихревых колец. Дисс. на соиск. учен. степени канд. физ.-мат. наук, Новосибирск, Институт гидродинамики СО АН СССР, 1975) и меньшей интенсивностью демаскирующего излучения.

Дополнительное глушение шума выстрелов достигается установкой внутри расширительной камеры перегородок, образующих соединенные между собой и с внутренним объемом газовода камеры.

Выполнение расширительной камеры устройства предварительного отвода газов с возможностью изменения ее объема, как и выполнение торцевой перегородки выходного устройства в виде регулируемой ирисовой диафрагмы, позволяющей регулировать диаметр выходного отверстия газовода (см. С.В.Кулагин, А.С.Гоменюк, В. Н.Дикарев и др. Оптико-механические приборы: Учебник для техникумов. - М. : Машиностроение, 1984, с.150-151), позволяет расширить функциональные возможности глушителя за счет простой приспособляемости его к образцам автоматического оружия с различной скорострельностью и массой порохового заряда в патроне, т.к. изменение объема камеры непосредственно сказывается на частоте генерирования импульсов расхода и, следовательно, вихревых колец, выходящих из глушителя поочередно с пулями (см. Залманзон Л.А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. - М.: Наука, 1973, с.162, 169).

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная схема глушителя.

Глушитель содержит газовод 1 и устройство для предварительного отвода пороховых газов, выполненное виде патрубка 2, наклоненного к выходному отверстию газовода, на входном участке которого размещен плавно выпуклый профилированный элемент 3. Выходной конец патрубка 2 соединен с расширительной камерой 4, выполненной с возможностью изменения объема с помощью регулятора 5. Внутри расширительной камеры установлены перегородки 6, образующие сообщающиеся камеры, а на внутренней стенке камеры 4 размещен слой материала 7 с капиллярно-пористой структурой, заполненной жидким хладагентом. В стенке камеры выполнено отверстие с пробкой 8 для заливки хладагента.

Выходное устройство 9 выполнено в виде насадка 10 большего гидравлического диаметра с торцевой перегородкой 11 с отверстием 12, соосным входному 13, который соединен с газоводом переходником 14 в виде диффузора. Торцевая перегородка выполнена с регулируемым отверстием 12 в виде, например, ирисовой диафрагмы. Глушитель шума работает следующим образом.

При входе струи пороховых газов в газовод 1 последняя в результате эффекта прилипания струи к близко расположенной стенке (эффект Коанда), обтекает профилированный элемент 3 и по наклонному патрубку 2 поступает в расширительную камеру 4, где рассеивает энергию своего движения и охлаждается за счет испарения хладагента. При наполнении расширительной камеры 4 и создании за счет этого противодавления в ней струя газа отрывается от поверхности профилированного элемента 3, направляется в выходное устройство 9 в виде импульса расхода и истекает из него, образуя вихревое кольцо. Камера 4 при этом частично опорожняется, давление в ней понижается и струя пороховых газов следующего выстрела вновь прилипает к поверхности профилированного элемента и т.д., генерируя автоколебания расхода на входе в выходное устройство 9 с частотой, равной темпу стрельбы. Эта частота может регулироваться путем изменения объема камеры 4. Изменение диаметра генерируемых вихревых колец осуществляется изменением размера выходного отверстия 12 торцевой перегородки 11, выполненной, например, в виде регулируемой ирисовой диафрагмы.

Изобретение относится к огнестрельному оружию и может быть использовано для глушения шума, изменения характера и интенсивности демаскирующих факторов выстрела. Глушитель содержит газовод и соединенное с ним устройство для предварительного отвода пороховых газов с расширительной камерой, в которой установлены перегородки и испарительный теплообменник, образующие газодинамический генератор колебаний, а также устройство для выпуска пороховых газов с большим, чем у газовода, гидравлическим диаметром и торцевой перегородкой с соосным входу выходным отверстием, соединенное с газоводом переходником-диффузором. Объем расширительной камеры и диаметр выходного отверстия могут быть выполнены регулируемыми. Глушитель обеспечивает уменьшение и изменение характера шума, а также изменение характера и интенсивность демаскирующих факторов выстрела в видимой и инфракрасной областях. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Глушитель шума выстрелов из автоматического огнестрельного оружия, содержащий газовод с соосным входным и выходным отверстиями, соединенное с ним устройство для предварительного отвода пороховых газов с расширительной камерой и выходное устройство для выпуска пороховых газов, отличающийся тем, что газовод выполнен с гидравлическим диаметром, превышающим диаметр выходного отверстия ствола оружия, а устройство для предварительного отвода пороховых газов выполнено в виде наклоненного в сторону выходного отверстия газовода и соединенного с ним патрубка с размещенным в его входной части плавно выпуклым профилированным элементом, другой конец которого соединен с расширительной камерой, на внутренней поверхности которой установлен слой материала с капиллярно-пористой структурой, заполненной жидким хладагентом, а в стенке камеры выполнено отверстие, снабженное пробкой, при этом выходное устройство глушителя выполнено в виде насадка с большим, чем у газовода, гидравлическим диаметром и с торцевой перегородкой на выходе, содержащей соосное с входом выходное отверстие, который соединен с газоводом посредством переходника в виде диффузора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри расширительной камеры устройства для предварительного отвода пороховых газов установлены перегородки, образующие соединенные между собой и с внутренним объемом газовода камеры. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что расширительная камера выполнена с возможностью изменения ее объема. 4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что торцевая перегородка выходного устройства для выпуска пороховых газов выполнена в виде регулируемой диафрагмы.