АВТОМАТИЧЕСКОЕ СТРЕЛКОВОЕ ОРУЖИЕ Российский патент 2002 года по МПК F41A21/32 F41A13/00 F41C27/00 

Изобретение относится к области военной техники и направлено на создание автоматического стрелкового оружия, позволяющего вести интенсивную стрельбу, например единого пулемета.

Единые пулеметы применяются как для стрельбы с сошки, так и при стрельбе со станка, поэтому они широко используются во всех армиях мира и с целью обеспечения высокой эффективности стрельбы, отвечающей современным требованиям, они постоянно совершенствуются. Например, для нашей армии первым единым пулеметом был принят на вооружение пулемет Калашникова (ПК). Работы по улучшению боевых и эксплуатационных характеристик пулемета привели к модернизации конструкции пулемета ПК. Модернизированный пулемет Калашникова (ПКМ) имеет меньшую массу, но режим стрельбы и рассеивание выстрелов при стрельбе (кучность стрельбы) остались равноценными пулемету ПК. Дальнейшее улучшение боевых и эксплуатационных характеристик единых пулеметов ведется в направлении улучшения кучности стрельбы, увеличения отстреливаемого боекомплекта без охлаждения ствола пулемета, снижения массы носимого оружия и уменьшения увода средней точки попадания (СТП) очереди от контрольной точки в зависимости условий их эксплуатации (дождь, ветер, нагрев).

Известно решение данных вопросов в конструкции по патенту РФ [1], которое является прототипом. У прототипа на участке ствола от коробки автоматики до газовой камеры надет с зазором полый кожух, на котором расположен экран, выполненный в виде ручки для переноски, образующий с кожухом силовой треугольник. На участке от газовой камеры до дульной части расположен кожух эжектора, а на стволе в этом районе выполнены ребра, причем смежные стороны соседних ребер выполнены под углом 90^o друг к другу. В дульной части ствола выполнен конический пламегаситель, выходной диаметр которого не превышает внутренний диаметр резьбы для крепления втулки холостой стрельбы.

Недостатками данной конструкции являются:
- конический пламегаситель, выполненный в дульной части ствола, создает недостаточную степень расширения пороховых газов из-за каналов эжектора и резьбового крепления для втулки холостой стрельбы, поэтому при стрельбе наблюдается повышенная пламенность выстрела;
- резьбовое крепление на дульной части ствола (для втулки холостой стрельбы) создает на выходе из эжектора дополнительное гидравлическое сопротивление потоку воздуха, что также снижает его эффективность по охлаждению ствола;
- жесткость ствола в вертикальной плоскости уменьшена из-за каналов эжектора, что сказывается на стабильности положения СТП при стрельбе с сошки и различном поджатии пулемета к опоре.

Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков и повышение боевых и эксплуатационных характеристик пулемета.

Указанная цель достигается тем, что воздуховодные каналы эжектора расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью ствола, при этом верхнее и нижнее ребра ствола шире боковых ребер, над коническим пламегасителем в ребрах выполнены щели, а кожух эжектора установлен заподлицо со срезом пламегасителя.

Для увеличения жесткости ствола с эжекционными канавками в вертикальной плоскости верхнее и нижнее ребра ствола шире боковых ребер, что увеличивает и момент сопротивления ствола в вертикальной плоскости. Указанное обстоятельство позволило существенно уменьшить смещение средних точек попадания очередных выстрелов в зависимости от усилия прижима стрелком пулемета к опоре.

Из теории расчета эжекторов известно [2], что для обеспечения максимальной эффективности работы эжектора необходимо, чтобы камера смешения газов (в данном случае порохового газа и воздуха, проходящего через каналы эжектора) обеспечивала подсос максимального количества воздуха. Учитывая, что струя пороховых газов, истекающих из канала ствола, обладает большой степенью нерасчетности и является высокоскоростной, то камера смешения должна иметь очень большие габариты (диаметр камеры смешения должен быть больше максимального диаметра струи), например, как у пулемета Льюиса [3]. Широкие экспериментальные исследования эжектора с канавками постоянного сечения на всей длине показали, что в приемлемых габаритах дульной части ствола (диаметр 22-28 мм) максимальная эжекция воздуха при выстреле наблюдается в том случае, если кожух эжектора не выступает за выходное сечение конического пламегасителя. Если кожух выступает за указанное сечение, то происходит запирание эжектора и пороховой газ поступает в каналы эжектора (т.е. наблюдается обратное течение). При оголении среза пламегасителя уменьшается скорость воздушного потока через каналы эжектора. Увеличение расхода воздуха через каналы эжектора позволяет увеличить отбор тепла с поверхности ствола и стенок эжектора из-за увеличенной скорости омывания указанных поверхностей.

Учитывая, что конический пламегаситель с относительно небольшой степенью расширения газов не обеспечивает снижения степени нерасчетности пороховых газов на выходе до значения, исключающего появление пламени за прямым скачком уплотнения в истекающей струе, в ребрах ствола над коническим пламегасителем выполнены щели, что позволило исключить указанный выше фактор.

Применение указанных конструктивных решений позволило:
- исключить влияние усилия удержания пулемета при стрельбе с сошки на смещение средних точек попадания выстрелов из-за изгиба ствола;
- исключить сопротивление трения потоку газа на выходе из эжектора;
- улучшить эжектирующие свойства устройства за счет увеличения эффективности эжектора;
- увеличить степень расширения порохового газа в коническом пламегасителе за счет дополнительного сброса пороховых газов через щели в пламегасителе и исключить появление пламени при стрельбе.

Данное обстоятельство позволило существенно уменьшить демаскирующие факторы при стрельбе, улучшить кучность стрельбы с сошки и со станка за счет увеличения жесткости ствола и исключения его возможной качки в соединении с коробкой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображено: фиг.1 - общий вид пулемета; фиг.2 - поперечное сечение по стволу и эжектору; фиг.3 - поперечное сечение ствола в районе пламегасителя; фиг.4 - продольный разрез по стволу, каналам эжектора и щелям пламегасителя.

Пулемет состоит из коробки 1 с прикладом 2. Внутри коробки 1 расположены патроноподающий и спусковой 3 механизмы. В коробке 1 закреплен ствол 4 с сошкой 5, кожухом ствола 6, кожухом эжектора 7 и газовой камерой 8. На внешней стенке ствола 4 выполнены ребра, между которыми расположены каналы 9 эжектора, которые расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью ствола; в дульной части ствола выполнен конический пламегаситель 10. Над коническим пламегасителем 10 выполнены щели 11, боковые стенки которых выполнены в виде конического раструба. На внешнюю поверхность дульной части эжектора 7 напрессована колодка мушки 12 с двумя выступами для закрепления втулки для холостой стрельбы. В вырез колодки мушки 12 установлено на кожух эжектора 7 по скользящей посадке основание сошки 13, к которому прикреплены стойки сошки 5. Горизонтальные ребра ствола 4 тоньше вертикальных, указанное позволило практически сохранить момент сопротивления ствола в вертикальной плоскости.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. При выстреле пороховые газы выходят из конического пламегасителя 10 с большой сверхзвуковой скоростью и создают спутный эжектирующий поток воздуха, который протекает по каналам 9 эжектора. Воздух входит в эжекционные каналы 9 через отверстия в газовой камере 8, что позволяет охлаждать район газоотводного отверстия ствола 4 и участок ствола между газовой камерой 8 и дульным срезом. В щели 11, расположенные над коническим пламегасителем 10, отводится значительная часть порохового газа, снижая степень нерасчетности пламегасителя до требуемого значения, что исключает возникновение пламени на оси конического пламегасителя за прямым скачком уплотнения. Пороховые газы, отводимые через боковые щели 11, расширяются в конических раструбах щелей, что исключает появление пламени и в боковых направлениях.

Широкие экспериментальные исследования и испытания пулемета с предложенными конструктивными решениями показали:
- масса предлагаемого пулемета меньше массы штатного пулемета ПКМ с двумя стволами на 1,2-1,5 кг;
- пулемет при стрельбе с сошки, расположенной около дульной части ствола, имеет большую устойчивость при стрельбе, чем при расположении сошки на газовой камере и кучность стрельбы улучшается в 1,6-2,5 раза;
- при стрельбе со станка кучность стрельбы улучшается в 1,5-2 раза;
- пламенность выстрела равноценна штатному пулемету ПКМ.

Источники информации
1. Патент РФ 2090819, F 41 С 27/00, 1997.

2. Г.Н. Абрамович. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976.

3. М. А. Мамонтов. Некоторые случаи течения газа по трубам, насадкам и проточным сосудам. М.: Оборонгиз, 1951.

Изобретение относится к области военной техники и направлено на совершенствование существующего стрелкового оружия, например единых пулеметов. Автоматическое стрелковое оружие содержит коробку с прикладом, ствол с кожухом, газовой камерой, эжектором с воздуховодными каналами на стволе (для воздушного охлаждения), затворную раму с затвором, патроноподающий, возвратный и спусковой механизмы. Воздуховодные каналы эжектора расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью ствола, при этом верхнее и нижнее ребра ствола шире боковых ребер. Над коническим пламегасителем в ребрах выполнены щели, а кожух эжектора установлен заподлицо со срезом пламегасителя. Изобретение уменьшает рассеивание выстрелов (улучшение кучности стрельбы) при стрельбе, снижает увод средней точки попадания выстрелов при нагреве ствола при стрельбе в различных атмосферных условиях (дождь, снег, ветер), снижает суммарную весовую нагрузку на расчет. 4 ил.

Автоматическое стрелковое оружие, содержащее коробку с прикладом, ствол, конический пламегаситель, кожух с экраном и эжектором, воздуховодные каналы которого образованы продольными ребрами на стволе и кожухом, затворную раму с затвором, патроноподающий и спусковой механизмы, отличающееся тем, что воздуховодные каналы эжектора расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью ствола, при этом верхнее и нижнее ребра ствола шире боковых ребер, над коническим пламегасителем в ребрах выполнены щели, а кожух эжектора установлен заподлицо со срезом пламегасителя.