СТВОЛ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ Российский патент 2000 года по МПК F41A21/18 

Изобретение относится к области вооружений, а именно к конструированию и технологии изготовления нарезного оружия различных типов, в частности к конструкции стволов.

Как правило, стволы нарезного оружия от пистолета до пушки имеют принципиально сходную конструкцию. Ствол, служащий для направления полета пули или снаряда, имеет канал с несколькими винтовыми нарезами. Нарезы служат для придания пуле или снаряду направленного вращательного движения (см., например, Наставления по стрелковому делу. 7,62-мм модернизированный автомат Калашникова (АКМ и АКМС), Издание третье, М., Военное издательство МО СССР, 1973 г. , стр. 27-28). Пуля, имеющая оболочку (из различных сплавов меди с добавками стали, цинка, никеля) при выстреле врезается в нарезы и получает вращательное движение. Поскольку начальная скорость движения достигает 800 м/с и более, наблюдается повышенный износ винтовой нарезки и прежде всего в месте врезания пули в винтовые нарезы. Этим определяются повышенные требования к способам обработки канала ствола, его конструкции, к мероприятиям, направленным на снижение потерь на трение пули о поверхность канала ствола.

Обычно резьбовая нарезка канала ствола имеет определенный и постоянный угол наклона к оси канала ствола или к его образующей. Вследствие того, что пуля получить вращательное движение мгновенно не может, она врезается своим телом в резьбовую нарезку, деформируется, перекашивается в канале ствола и при этом теряется часть энергии пороховых газов, а резьбовые выступы в начале ствола подвергаются повышенному износу.

Известны технические решения, направленные на устранение этих недостатков. Так, еще в 30-ые годы был разработан ствол, содержащий цилиндрический канал, включающий участки с различной крутизной нарезов (Никифоров Н. А., Основы устройства материальной части артиллерии, М., Воениздат, 1936 г., стр. 98-99). Недостатком этого ствола является затрата энергии на вращение снаряда после достижения максимального давления при прохождении переднего участка ствола.

В патенте RU 2084800 C1, кл. F 41 A 21/16, 20.07.97 ствол содержит заднюю часть, имеющую нарезы, выполненные под углом к образующей и обеспечивающие линейное или угловое ускорение пули, а также переднюю часть, которая обеспечивает в основном линейное ускорение пули (или снаряда) и выполнена с уменьшающимися по направлению к дульному срезу углом наклона срезов к образующей. Нарезы передней и задней части ствола в месте их соединения совпадают. Такое устройство канала ствола снижает потери на трение при прохождении пули по каналу ствола, однако дискретность нарезки (на резьбовых участках) и последующее уменьшение угла наклона в направлении к дульному срезу способствуют снижению углового ускорения пули. В результате этого происходит ухудшение баллистических характеристик, падает кучность стрельбы, дальность полета пули.

В патенте DE 4001130 A, кл. F 41 A 21/16, 18.07.91 предпринята попытка систематизировать влияние ряда параметров нарезки канала ствола на величину усилия на ведущем пояске, которое действует при производстве выстрела. Ствол характеризуется крутизной нарезки, изменяемым углом нарезки, которые обеспечивают заданное усилие при заданной массе снаряда, его скорости и характеристике давления газа. Показано, что максимум усилия ведущего пояска по сравнению с соответствующим стволом с обычной нарезкой постоянной крутизны уменьшается, по меньшей мере, на 25%.

Тем не менее, из приведенных графиков видно, что имеются пики на диаграмме "усилие-путь" в канале ствола, что приводит к неравномерному износу нарезки на различных участках канала ствола, что ухудшает прохождение пулей канала ствола.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа к изобретению, является ствол огнестрельного оружия, содержащий гладкую часть у патронника и цилиндрический канал, имеющий нарезку с уменьшающимся шагом и увеличивающимся углом нарезки в направлении от гладкой части к дульному срезу. Этот ствол охарактеризован в патенте US 5765303 A, кл. F 41 A 21/00,16.06.98.

В этом стволе нарезная часть разделена на участки, имеющие различный шаг и угол резьбовой нарезки, причем от участка к участку переходы от одних параметров резьбы к другим происходят скачкообразно. Вследствие этого, на границах участков происходит резкое изменение усилий, что отрицательно сказывается на изменении ускорения пули, как поступательного, так и углового, влияющих на скорость вылета и вращение пули при вылете из ствола. При этом теряется часть энергии пороховых газов, а резьбовые выступы, особенно в начале ствола, подвержены повышенному износу.

Изобретение решает техническую задачу, направленную на устранение этих недостатков - снижение потерь энергии пороховых газов, уменьшение износа нарезной части ствола и, как следствие, повышение кучности стрельбы, дальности полета пули без снижения убойной силы.

Эта задача решается за счет того, что в стволе огнестрельного оружия, содержащем гладкую часть у патронника и цилиндрический канал, имеющий нарезку с увеличивающимся углом в направлении от гладкой части к дульному срезу ствола, нарезка выполнена с непрерывно меняющимся углом, достигая у дульного среза номинальной величины, при этом у гладкой части патронника угол нарезки меньше номинала или сведен на нет.

Кроме того, шаг нарезки выполняют постоянным или переменным. Высота нарезки у гладкой части патронника выполнена меньше номинальной величины.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен ствол 1 огнестрельного оружия. В казенной части ствола 1 имеется патронник 2 с гладкой частью (пульный вход) 3. В канале 4 ствола 1 имеется резьбовая нарезка 5, которая выполнена с изменяющимся углом α. Изменение этого параметра происходит непрерывно (монотонно). В направлении от гладкой части 3 патронника 2 к дульному срезу 6 ствола 1 угол α нарезки увеличивается. У дульного среза 6 этот параметр достигает номинальной величины. У патронника (его гладкой части 3) угол нарезки резьбовых выступов относительно оси ствола 1 уменьшается или сходит на нет. Высота нарезки от патронника 2, где она сходит на нет, возрастает у дульного среза 6 до номинальной величины. Шаг нарезки выполняют постоянным или переменным.

Нарезку резьбовых выступов производят на протяжном станке с программным управлением, где линейное перемещение инструмента относительно ствола вдоль его оси и вращательное движение инструмента относительно ствола вокруг его оси согласуются соответствующим образом при помощи системы программного управления исполнительными приводами станка.

При выстреле под давлением пороховых газов пуля, получая ускорение, начинает поступательное движение вдоль ствола и одновременно вращательное движение, входя в нарезную часть ствола. При этом, поскольку непрерывно увеличивается угол α ее нарезки, а высота нарезки также увеличивается непрерывно, у гладкой части патронника она меньше номинальной величины, врезание пули в резьбовую нарезку происходит постепенно, без разрывов и скачков, а потому практически устраняется деформирование и перекашивание пули в канале 4 ствола 1.

При этом значительно сокращаются потери энергии пороховых газов, повышается износостойкость канала ствола. Кроме того, улучшается обтюрация, что исключает нежелательные прорывы газов. В результате повышается кучность стрельбы, увеличивается начальная скорость стрельбы при выходе из ствола и дальность полета пули.

Изобретение относится к вооружению, в частности к конструкции стволов нарезного оружия. Ствол имеет гладкую часть у патронника и цилиндрический канал с резьбовой нарезкой. Нарезка выполнена с непрерывно меняющимся углом, увеличиваясь к дульному срезу. Угол нарезки у дульного среза имеет номинальную величину, а у гладкой части патронника меньше номинала или сведен на нет. Высота нарезки у гладкой части патронника выполнена меньше номинальной величины. Шаг нарезки выполняют постоянным или переменным. Изобретение позволяет повысить износостойкость ствола, кучность стрельбы и дальность полета пули. 1 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ствол огнестрельного оружия, содержащий гладкую часть у патронника и цилиндрический канал, имеющий нарезку с увеличивающимся углом в направлении от гладкой части к дульному срезу, отличающийся тем, что нарезка выполнена с непрерывным увеличением угла, достигая у дульного среза номинальной величины, а у гладкой части патронника угол нарезки меньше номинала или сведен на нет. 2. Ствол огнестрельного оружия по п.1, отличающийся тем, что шаг нарезки выполнен постоянным. 3. Ствол огнестрельного оружия по п.1, отличающийся тем, что шаг нарезки выполнен переменным. 4. Ствол огнестрельного оружия по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что высота нарезки у гладкой части патронника выполнена меньше номинальной величины.