ДУЛЬНЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 1999 года по МПК F41A21/36 

Изобретение относится к стрелковому оружию и более конкретно - к надульным устройствам для уменьшения отдачи.

Известно, что применение дульного тормоза на огнестрельном и, в первую очередь, ручном автоматическом оружии значительно повышает эффективность его применения.

Многообразные конструкции известных дульных тормозов используют энергию струи истекающих из ствола пороховых газов.

Первые дульные тормоза появились во второй половине XIX века в артиллерии (Р.А.Дурляхов, Россия, А.Трель де Болье, Франция). Эти тормоза работали на реактивном принципе, т.е. пороховые газы высокой температуры и давления отводились из канала ствола назад, в сторону, противоположную направлению выстрела.

В 1870-х годах полковник А.Трель де Болье экспериментировал с дульным тормозом для винтовки, заимствовав для него принцип артиллерийского. Его винтовочный тормоз представлял собой выполненные в дульной части ствола 36 наклоненных назад отверстий, суммарная площадь поперечного сечения которых равнялась площади поперечного сечения канала ствола.

Несмотря на то, что эффективность гашения отдачи у реактивного тормоза была достаточно высокой, в ручном оружии он не получил распространения, поскольку пламя отводимых назад пороховых газов ослепляет, а звук выстрела оглушает стрелка. В связи с этим применение реактивных тормозов ограничилось длинноствольным, преимущественно артиллерийским оружием, где дульный срез находится на достаточном удалении от стреляющего, или малокалиберным автоматическим оружием типа АК-74.

В 1926 г. в США был запатентован активный тормоз полковника Р.Кутца, который испытывался в армии на винтовках, ПП, пулеметах.

Этот тормоз представляет собой навинчиваемый на ствол у дульного среза цилиндр, полость которого по своему существу выполняет роль приемника пороховых газов. По бокам цилиндр имеет противолежащие друг другу вертикальные щели.

В отличие от реактивного тормоза тормоз Р.Кутца заметно снижает звук выстрела, эффективно гасит пламя и уменьшает энергию отдачи на 46%. Низкая стоимость изготовления, простота конструкции и обслуживания обеспечили широкое распространение тормоза Р.Кутца. В частности, его имела винтовка СВТ-40 (см. журнал "Ружье", октябрь/ноябрь 96, стр. 35.

Несколько менее эффективным, но более дешевым и простым является активный тормоз Дж.Сэва, впервые примененный в 1954 г. на винтовке FNFAL.

Он также представляет собой цилиндр, но имеет не вертикальные узкие множественные, а небольшое число горизонтальных (продольных) широких щелей, эффективно гасит пламя, уменьшает звук выстрела и, хотя снижает отдачу всего на 20-25%, под мощный винтовочный и пулеметный патрон является самым надежным, в связи с чем используется, например, на таком оружии, как СВД, ПКМ, РПК-74.

Общим принципом для различных конструкций активных и многих реактивных тормозов является тот, что они снижают температуру и давление попадающих в атмосферу пороховых газов, в чем они сближаются с глушителями, которые помимо своего прямого назначения эффективно снижают анергию отдачи.

Так, например, при весе стрелкового оружия 4 кг энергия отдачи винтовочного патрона снижается активным тормозом с 18 Дж до 11,5 Дж, реактивным двухкамерным - до 7,84 Дж, а многокамерным глушителем Максима - до 10,7 Дж.

Однако широкому распространению глушителей препятствует их громоздкость, сложность, высокая стоимость и значительный вес, из- за чего увеличивается вес оружия и нарушается его балансировка.

Например, высокоэффективный глушитель "Тандертрэп" для снайперской винтовки под патрон 7,62х51 НАТО при длине 215 мм и диаметре 40 мм весит 0,78 кг и стоит 950 долларов.

Кроме того, какой совершенной ни была бы конструкция тормоза или глушителя, энергию отдачи они полностью погасить не могут даже теоретически.

Объясняется это тем, что энергия отдачи складывается, во-первых, из реакции струи пороховых газов, истекающих из ствола, и, во-вторых, из реакции вылетающей из ствола пули (третий закон Ньютона). Отсюда: если реакцию пороховых газов можно почти полностью погасить (за счет их поворота в реактивном тормозе, снижения температуры и давления), то реакцию пули не может погасить ни один из известных дульных тормозов. При этом чем выше будут вес и начальная скорость пули, тем сильнее будет отдача, с которой сегодня борются единственным известным способом - увеличением массы оружия (количество движения пули, т. е. ее масса, помноженная на скорость, равно количеству движения оружия, скорость которого, определяющая силу отдачи, будет тем ниже, чем больше его масса).

По совокупности существенных признаков наиболее близким к изобретению является дульный тормоз стрелкового оружия, содержащий смонтированный на стволе цилиндр-приемник пороховых газов, имеющий стенку с центральным отверстием для ствола и щели, сообщающие полость цилиндра с атмосферой, охарактеризованный в заявке FR 2693547, A1, кл. F 41 A 21/36, 19.01.92.

Недостатком известного тормоза является относительно малая эффективность снижения энергии отдачи в той части, которая создается пороховыми газами и в невозможности парировать ту часть энергии отдачи, которая обусловлена импульсом массы вылетающей пули.

Изобретение решает задачу повышения эффективности активного дульного тормоза для стрелкового оружия за счет снижения той части энергии отдачи, которая обусловлена взаимодействием масс пули и оружия.

Поставленная задача решается тем, что в дульном тормозе стрелкового оружия, содержащем смонтированный на стволе цилиндр-приемник пороховых газов, имеющий стенку с центральным отверстием для ствола и щели, сообщающие полость цилиндра с атмосферой, цилиндр снабжен задним поршнем с центральным отверстием для ствола и установлен на стволе между передним и задним упорами ствола прямолинейно-подвижно и подпружинен в сторону заднего упора, при этом цилиндр взаимодействует с одним плечом качательно смонтированного на заднем упоре коромысла, поршень - с другим, а полость цилиндра между стенкой и поршнем постоянно связана с каналом ствола газоотводными отверстиями.

Кроме того, щели, сообщающие полость цилиндра с атмосферой, выполнены противолежащими вертикальными.

На чертеже схематически показано устройство заявленного тормоза, вид сбоку, частичный разрез.

Тормоз содержит цилиндр 1, служащий приемником пороховых газов. Цилиндр имеет выполненные по бокам (противолежащие) вертикальные сквозные щели 2, сообщающие внутреннюю полость цилиндра 1 с атмосферой. Объем полости цилиндра примерно на порядок больше объема канала ствола. Передняя стенка 3 цилиндра имеет центральное отверстие, через которое свободно проходит ствол 4 оружия. Сзади цилиндр 1 закрыт поршнем 5, имеющим отверстие, аналогичное отверстию передней стенки 3. В собранном виде цилиндр 1 с поршнем 5 установлены между закрепленными на стволе 4 передним 6 и задним 7 упорами с возможностью прямолинейного реверсивного перемещения по стволу 4. На заднем упоре 7 качательно смонтировано коромысло 8, нижнее плечо которого взаимодействует со специальным выступом 9 цилиндра 1, а верхнее - с поршнем 5. Пружина 10, установленная между передним упором 6 и выступом 9, воздействует на цилиндр 1 в направлении заднего упора 7, поджимая выступ 9 к нижнему плечу коромысла 8. Полость цилиндра 1, ограниченная спереди торцовой стенкой 3, а сзади - поршнем 5, вне зависимости от относительного положения цилиндра 1 и поршня 5 на стволе 4 постоянно связана с каналом ствола 4 вертикальными газоотводными отверстиями 11.

Работает тормоз следующим образом.

При выстреле, когда пуля, двигаясь по каналу ствола, минует газоотводные отверстия 11, часть пороховых газов устремляется в полость цилиндра 1, где, расширяясь, теряет температуру и примерно на один порядок - давление. При дальнейшем расширении уже в полости цилиндра 1 газы раздвигают цилиндр 1 и поршень 5 в разные стороны со скоростями, обратно пропорциональными их массам, а поскольку масса поршня 5 значительно ниже, то соответственно выше скорость его движения. Воздействуя в своем движении на верхнее плечо коромысла 8, поршень 5 поворачивает коромысло по часовой стрелке. Соответственно нижнее плечо коромысла 8, воздействуя на выступ 9, начинает дополнительно разгонять цилиндр 1, в результате чего скорости движения цилиндра 1 и поршня 5 в итоге выравниваются. В конце своего хода цилиндр 1 наталкивается на передний ограничительный упор 6, сообщая ему, а через него и стволу 4, ударный импульс, гасящий соответствующую часть энергии отдачи. После удара цилиндра 1 об упор 6 цилиндр под воздействием пружины 10 возвращается назад и все детали тормоза принимают исходное положение.

Таким образом, выходя из канала ствола сначала через газоотводные отверстия 11, а затем из полости цилиндра 1 через щели 2 в атмосферу, пороховые газы дважды расширяются, в результате чего полностью гасится пламя и значительно снижается звук выстрела, и тормоз срабатывает не только как активный дульный тормоз, но и как глушитель. Инерционный же импульс, передаваемый цилиндром 1 стволу 4, настолько гасит оставшуюся энергию отдачи, что стрелковое оружие приобретает новые качества.

Так, при массе оружия в 4 кг и при винтовочном патроне с легкой пулей использование предложенного тормоза снижает энергию отдачи с 18 Дж до 0,84 Дж (на 95%), что позволяет вести прицельный огонь длинными очередями с рук без упора в плечо на дальностях до 150 м (без дульного тормоза - 10-15 м).

Полный цикл работы предложенного тормоза составляет 0,01-0,02 сек, в то время как полный цикл автоматики АКМ или ПКМ составляет 0,1 сек, из чего следует, что путем подбора характеристик узлов и деталей предложенного тормоза его можно использовать практически с любым типом известного стрелкового оружия.

Изобретение относится к стрелковому, преимущественно автоматическому оружию. Содержит цилиндр с передней стенкой и задним поршнем, стенка и поршень имеют центральные отверстия, через которые пропущен ствол оружия. Ствол газоотводными отверстиями сообщен с полостью цилиндра, а цилиндр - вертикальными противолежащими щелями с атмосферой. Цилиндр с поршнем установлены на стволе прямолинейно подвижно между передним и задним упорами, закрепленными на стволе. Цилиндр подпружинен в сторону заднего упора, взаимодействуя при этом с одним плечом коромысла, качательно смонтированного на заднем упоре, а поршень взаимодействует с другим плечом. Тормоз эффективно снижает энергию отдачи, гася также пламя и снижая звук выстрела. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Дульный тормоз стрелкового оружия, содержащий смонтированный на стволе цилиндр-приемник пороховых газов, имеющий стенку с центральным отверстием для ствола и щели, сообщающие полость цилиндра с атмосферой, отличающийся тем, что цилиндр снабжен задним поршнем с центральным отверстием для ствола и установлен на стволе между передним и задним упорами ствола прямолинейно-подвижно и подпружинен в сторону заднего упора, при этом цилиндр взаимодействует с одним плечом качательно смонтированного на заднем упоре коромысла, поршень - с другим, а полость цилиндра между стенкой и поршнем постоянно связана с каналом ствола газоотводными отверстиями. 2. Дульный тормоз по п.1, отличающийся тем, что щели, сообщающие полость цилиндра с атмосферой, выполнены противолежащими вертикальными.