АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ Российский патент 2010 года по МПК F41A3/26 F41A5/24 

Заявленное изобретение относится к огнестрельному оружию, в котором для выбрасывания метательного элемента используются газы, образуемые при сгорании порохового заряда. Огнестрельное оружие - это оружие, содержащее, как минимум, два компонента: пусковое устройство (собственно оружие), боеприпас с метательным элементом (пуля, снаряд, граната и т.п.) и все необходимое, чтобы выбросить его или метательный элемент из пускового устройства. Каждый компонент в свою очередь делится на составляющие части, имеющие свои конструктивные особенности и взаимосвязи. Современное огнестрельное оружие развивается как комплекс по схеме: боеприпас - ствол - система запирания - система автоматики.

Предлагаемое техническое решение относится к оружию с газовым двигателем, обеспечивающим работу оружия и взаимодействие его деталей в автоматическом режиме (цикле) с помощью отводимых пороховых газов, и может быть использовано в конструкциях гранатометов и в артиллерии, при разработке новых образцов.

Наиболее широкое распространение в оружейной технике нашел вид огнестрельного оружия, в котором пороховые газы, отводимые через отверстие в канале ствола, поступают в газовую камеру и воздействуют на поршень, шток которого соединен с рамой, несущей поворотный затвор, связанный с ней по традиционной (классической) схеме: ведущий выступ затвора взаимодействует с фигурным пазом (спиральная поверхность) затворной рамы, чем обеспечивается перемещение, запирание канала ствола оружия при выстреле и открытие затвора. Например, оружие системы Калашникова.

Из описания изобретения по патенту США №2951424 (аналог) от 6 сентября 1960 г. известно автоматическое оружие, в частности винтовка, которая содержит ствол (barrel), ствольную коробку (receiver), подвижную раму (bolt carrier) и затвор (bolt), взаимосвязанные по классической схеме, т.е. посредством спирального паза (helical slot) в раме и ведущего выступа (projecting pin or lug) на затворе, аналогично оружию системы Калашникова. Пороховые газы, отводимые из ствола через газоотводный канал (gas passage), поступают через канал в раме непосредственно в газовую кольцевую камеру, образованную затворной рамой и хвостовой частью затвора, и перемещают затворную раму, которая открывает затвор. Расширяясь в замкнутом пространстве газовой камеры, газы отбрасывают затворную раму с затвором в крайнее заднее положение. Возврат рамы в переднее положение осуществляется возвратной пружиной, а накол капсюля патрона осуществляется бойком, размещенным в затворе. Таким образом, в этом техническом решении роль поршня газового двигателя выполняет затворная рама. Все подвижные узлы смонтированы концентрически относительно друг друга и соосно со стволом, что исключает опрокидывающий момент импульса давления пороховых газов и повышает тем самым точность стрельбы.

Недостатками рассмотренного решения являются:

- большая длина и сложная форма газоотводного канала, что затрудняет его чистку;

- ненадежная работа автоматики, обусловленная принципом отсечки пороховых газов и отсутствием свободного хода затворной рамы в начале отпирания.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является автоматический гранатомет ТКБ-0134 (прототип), журнал «Оружие» №4, 1999 г.

Известный из технической информации гранатомет является макетным образцом, разработанным на базе гранаты, имеющей газоотводные отверстия в дне гранаты. Известный гранатомет содержит ствол, закрепленный в кожухе, и имеет систему автоматики газоотводного типа с запиранием канала ствола при выстреле поворотным затвором по классической схеме: затворная рама (фигурный паз), затвор (ведущий выступ). Все подвижные узлы смонтированы аналогично техническому решению по патенту США №2951424 (аналог), т.е. концентрически относительно друг друга и соосно со стволом, что улучшает работу механизма запирания и баллистические характеристики гранатомета. Газовый поршень жестко связан с затворной рамой и установлен соосно стволу. Капсюль гранаты разбивается бойком, находящимся на газовом поршне. Пороховые газы, образуемые при воспламенении заряда после накола капсюля, действуют на поршень. Затворная рама перемещается под действием пороховых газов и открывает затвор. Расширяясь, пороховые газы через поршень отбрасывают раму в крайнее заднее положение до контакта с опорой, скрепленной с кожухом. Перед выстрелом подвижные узлы находятся в крайнем заднем положении. Возвратная пружина возвращает их вперед, очередная граната досылается в патронник, и ствол запирается поворотным затвором.

Недостатками рассмотренного гранатомета являются:

- ненадежная работа автоматики вследствие неопределенности движения затвора при откате подвижных узлов, обусловленной отсутствием фиксации затвора относительно затворной рамы, что делает возможным закрытие затвора вне боевых упоров ствола под действием остаточного давления пороховых газов;

- повышенное трение при ударе подвижных узлов в крайнем заднем положении и накате;

- раздутие гильзы и возможность ее отделения от снаряда при выстреле;

- большие потери энергии и значительные ударные нагрузки на ведущий выступ затвора при переходе от поступательного движения затвора к вращательному (при запирании) и наоборот (при отпирании).

Заявленное в качестве изобретения техническое решение, воплощенное в автоматическом оружии, направлено на устранение выявленных недостатков прототипа.

Задачей изобретения является повышение надежности работы систем автоматики и запирания оружия.

Для достижения поставленной задачи известное автоматическое оружие модернизировано и характеризуется следующей совокупностью существенных признаков.

Известные, сходные с прототипом признаки:

- закрепленный в кожухе ствол, установленный в кожухе остов с затвором, имеющим боевые выступы, газовую камеру и ведущий выступ, взаимосвязанный с фигурным пазом остова;

- газовый поршень с бойком размещен в затворе и скреплен с остовом;

- подвижные узлы смонтированы в кожухе концентрически относительно друг друга, соосно со стволом и подпружинены.

Новые, отличительные признаки:

- оружие снабжено копирным устройством, размещенным преимущественно на стволе с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним из боевых выступов затвора;

- газовая камера затвора расширена с образованием кольцевого кармана и передней стенки, в которой выполнены каналы, направленные в сторону ствола;

- ведущий выступ затвора имеет площадку, опирающуюся при продольном перемещении затвора на адекватную площадку фигурного паза остова;

- остов снабжен отключаемым фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью кожуха и с продольным пазом, выполненным в затворе, при этом кожух имеет окно;

- в задней части остова соосно затвору установлена опорная втулка с возможностью ее взаимодействия с затвором и кожухом.

Кроме этого, в передней части остова установлен ограничитель хода затвора, контактирующий с ведущим выступом затвора, снабженного зацепами для извлечения осечного боеприпаса; газовый поршень закреплен в остове посредством сухарного соединения и замыкателя;

фиксатор выполнен в виде поворотной защелки, а боковые стенки продольного паза затвора и взаимодействующая с ним поверхность выступа защелки выполнены под углом к плоскости поворота защелки, обеспечивающим ее принудительное отключение при повороте затвора;

защелка оснащена пружиной.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, где

на Фиг.1 - общий вид оружия в разрезе, подвижные узлы в крайнем переднем положении, затвор закрыт;

на Фиг.2 - общий вид оружия в разрезе, поясняющий работу фиксатора;

на Фиг.3 - разрез В-В, поясняющий форму выступа фиксатора;

на Фиг.4 - местный вид, поясняющий работу копирного устройства;

на Фиг.5 - разрез А-А, поясняющий соединение газового поршня с остовом;

на Фиг.6 - местный вид в разрезе, подвижные узлы в крайнем заднем положении.

Автоматическое оружие, в частности автоматический гранатомет, содержит ствол 1, закрепленный в кожухе 2 и подвижные узлы: затворную раму, обозначенную как остов 3, затвор 4, газовый поршень 5 с бойком 6, размещенный в затворе 4 и скрепленный с остовом 3. Все подвижные узлы, размещенные в кожухе 2, смонтированы концентрически относительно друг друга и соосно со стволом 1. Ствол 1 имеет канал 7 с винтовыми нарезами 8, патронник 9 и боевые упоры 10.

Остов 3 предназначен для размещения затвора 4, для обеспечения совместного и относительного перемещения (свободный ход), поворота затвора 4 при запирании канала 7 ствола 1 перед выстрелом и для открывания затвора 4 после выстрела.

Затвор 4 содержит головку 11 и стебель 12. Головка 11 затвора 4 оснащена боевыми выступами 13 и газовой камерой 14. Газовая камера 14 совместно с газовым поршнем 5 образуют газовый двигатель, приводимый в действие отводимыми пороховыми газами, образуемыми при выстреле. Газовая камера 14 имеет переднюю стенку 15, расширительный кольцевой карман 16 и заднюю стенку 17. В передней стенке 15 выполнены каналы 18, обеспечивающие стравливание пороховых газов в направлении патронника 9 ствола 1.

Затвор 4 взаимосвязан с остовом 3 по классической схеме (ведущий выступ/фигурный паз). Ведущий выступ 19 расположен на стебле 12 затвора 4. В остове 3 выполнен фигурный паз 20, в котором размещен ведущий выступ 19 затвора 4, опирающийся при накате своей площадкой 21 на адекватную площадку 22 остова 3. Фигурный паз 20 содержит винтовую поверхность 23 и прямолинейный участок 24, обеспечивающие поворот затвора 4 при запирании и отпирании канала 7 ствола 1 и соответствующее перемещение (свободный ход) остова 3 относительно затвора 4. Вкладыш 25 служит ограничителем хода затвора 4 при откате остова 3 совместно с затвором 4, контактируя с ведущим выступом 19 затвора 4. Ведущий выступ 19 имеет винтовые поверхности (на чертеже не обозначены) для взаимодействия с соответствующими поверхностями фигурного паза 20 остова 3 по традиционной (классической) схеме.

Остов 3 снабжен отключаемым фиксатором, выполненным в виде поворотной защелки 26, имеющей рабочий выступ 27, с пружиной 28, а в стебле 12 затвора 4 выполнен продольный паз 29 для размещения выступа 27 защелки 26. Боковые стенки 30 паза 29 выполнены под тем же углом, что и стенки рабочего выступа 27 защелки 26, что обеспечивает принудительный выжим выступа 27 защелки 26 из паза 29 при повороте затвора 4 относительно остова 3. На практике таким условиям удовлетворяет угол наклона в пределах от 30 до 45°. Удержание защелки 26 в пазу 29 затвора 4 осуществлено стенкой кожуха 2. Кожух 2 имеет окно 30 для извлечения осечной гранаты, которое одновременно служит для освобождения защелки 26. Защелка 26 направляет и фиксирует затвор 4 относительно остова 3 при движении остова 3 совместно с затвором 4 (откат и накат).

Устройство для предварительного разворота затвора выполнено в виде копира 31 (группы копиров), взаимодействующего(их) с боевым выступом(ами) 13 головки 11 затвора 4. Копир(ы) 31 закреплены на неподвижных узлах гранатомета (ствол 1 или кожух 2) и предназначены для обеспечения плавного преобразования движения затвора из поступательного во вращательное при запирании и из вращательного в поступательное при отпирании и вывода его ведущего выступа 19 из контакта с опорной площадкой 22 остова 3 в начале запирания. Количество копиров и место их расположения (ствол или кожух) выбирают в зависимости от количества боевых выступов 13 на головке 11 затвора 4, схемы их размещения на головке 11 и площади контакта копиров с боевыми выступами 13.

Газовый поршень 5, размещенный в затворе 4, в передней части выполнен за одно целое с бойком 6, проходящим через газовую камеру 14 головки 11 затвора 4, а в задней части имеет цилиндрический канал 32, открытый в сторону буфера 33 кожуха 2, в котором на телескопических направляющих 34 установлена возвратная пружина 35, упирающаяся в буфер 33 кожуха 2. Возвратная пружина 35 одновременно является и боевой пружиной. Поршень 5 скреплен с остовом 3 посредством сухарных выступов 36 и замыкателя 37.

Между задним торцом стебля 12 затвора 4 и буфером 33 установлена подвижная опорная втулка 38, охватывающая заднюю часть поршня 5 и имеющая прорезь 39 для расхождения с сухарными выступами 36 поршня 5. Втулка 38 воспринимает импульс удара затвора 4 в крайнем заднем положении и освобождает ведущий выступ 19 затвора 4 от ударных нагрузок с обеспечением зазора «а». Втулка 38 имеет возможность продольного перемещения относительно остова 3, достаточного для перемещения затвора 4 относительно остова 3 при запирании. Внутренняя поверхность кожуха 2, поверхности остова 3, затвора 4, газового поршня 5, опорной втулки 38 сопряжены между собой концентрически.

Для удержания подвижных узлов во взведенном положении предусмотрено шептало 40, взаимодействующее с остовом 3. Подача боеприпасов - ленточная, осуществляется при откате подвижных частей за счет фигурных пазов на остове 3 (на чертежах не показаны).

Боеприпас, в частности граната, содержит неотделяемую гильзу 41 с проточкой 42, образующей закраину 43, отверстиями 44 в дне 45 гильзы 41, закрытыми разрушаемой при выстреле мембраной 46, и ведущий поясок 47, врезающийся в нарезы 8 при движении гранаты по каналу 7 ствола 1. Головка 11 затвора 4 снабжена зацепами 48 для извлечения гранаты при ее осечке.

При производстве выстрела шептало 40 освобождает остов 3, подвижные части начинают движение вперед. При этом ведущий выступ 19 затвора 4 опирается своей площадкой 21 на опорную площадку 22 остова 3. Защелка 26 скользит по внутренней поверхности кожуха 2, ее выступ 27 находится в пазу 29 затвора 4, тем самым затвор 4 удерживается в открытом положении (ведущий выступ 19 затвора 4 остается на опорной площадке 22 остова 3). Затвор 4 своим зеркалом досылает очередную гранату в канал 7 ствола 1, при этом граната входит проточкой 42 в зацепы 48 затвора 4. Когда затвор 4 входит своими боевыми выступами 13 в вырезы между боевыми упорами 10 ствола 1 защелка 26 доходит до окна 30 кожуха 2, освобождается и под действием своей пружины 28 открывается и освобождает затвор 4. В случае если пружина 28 по какой-либо причине не успеет или не сможет открыть защелку 26, защелка 26 откроется принудительно при повороте затвора 4 за счет наклонных боковых поверхностей паза 29 затвора 4 и выступа 27 защелки 26. Затвор 4 начинает поворачиваться за счет взаимодействия его боевых выступов 13 с копирами 31. Когда ведущий выступ 19 затвора 4 выходит из взаимодействия с опорной площадкой остова 22, поворот затвора 4 продолжается за счет винтовой поверхности 23 остова 3 до момента, когда начинается прямолинейный участок 24 паза 20. Далее происходит свободный ход остова 3.

Когда остов 3 приходит в крайнее переднее положение, поршень 5 своим бойком 6 накалывает капсюль гранаты. Капсюль воспламеняет пороховой заряд. Мембрана 46 разрушается под давлением пороховых газов. Пороховые газы, истекающие через отверстия 44 в дне 45 гильзы 41, попадают в газовую камеру 14 затвора 4, расширяются в кольцевом кармане 16 и воздействуют на поршень 5, с одной стороны, и на гранату, с другой стороны. Поршень 5 вместе с остовом 3 откатываются назад. Часть пороховых газов истекает через каналы 18 затвора 4 в пространство между патронником 9 и гильзой 41, уравнивая тем самым давление внутри и снаружи гильзы 41 и предотвращая ее раздутие. Как только давление в газовой камере 14 достигает уровня, необходимого для врезания ведущего пояска 47 гранаты в нарезы 8 ствола 1 (давление форсирования), граната начинает движение по каналу 7 ствола 1. При этом закраина 43 гранаты сминается, и граната выходит из зацепов 48 затвора 4.

Свободный ход остова 3 продолжается, пока ведущий выступ 19 затвора 4 находится на прямолинейном участке 24 паза 20 остова 3. Затвор 4 при этом неподвижен относительно ствола 1 и кожуха 2. По окончании свободного хода остова 3 начинается отпирание затвора 4 (поворот затвора 4 против часовой стрелки) за счет взаимодействия винтовой поверхности 23 остова 3 с ведущим выступом 19 затвора 4. Отпирание заканчивается, когда ведущий выступ 19 затвора 4 упирается во вкладыш 25. Защелка 26 закрывается и входит своим выступом 27 в паз 29 затвора 4, когда боевые выступы 13 затвора 4 еще находятся между боевых упоров 10 ствола 1, тем самым обеспечивается однозначное движение затвора 4 (невозможность его случайного закрытия вне боевых упоров 10 ствола 1) при отпирании. Происходит откат подвижных частей. При ударе остова 3 в крайнем заднем положении задний торец втулки 38 расположен заподлицо с задним торцом остова 3, при этом втулка 38 воспринимает на себя удар затвора 4, обеспечивая зазор «а» и тем самым освобождая ведущий выступ 19 затвора 4 от ударных нагрузок.

Изобретение воплощено в опытных образцах гранатомета. Заявленные положительные качества подтверждены неоднократными испытаниями опытных образцов.

Изобретение относится к автоматическому оружию. Оружие содержит закрепленный в кожухе ствол и установленный в кожухе остов с затвором. Остов имеет фигурный паз, взаимосвязанный с ведущим выступом затвора. Затвор оснащен боевыми выступами, газовой камерой и газовым поршнем с бойком, скрепленным с остовом, при этом подвижные узлы смонтированы в кожухе концентрически относительно друг друга, соосно со стволом и подпружинены. Оружие содержит копирное устройство, размещенное преимущественно на стволе с возможностью взаимодействия, по меньшей мере, с одним из боевых выступов затвора. Газовая камера затвора расширена с образованием кольцевого кармана и передней стенки, в которой выполнены каналы, направленные в сторону ствола. Ведущий выступ затвора имеет площадку, опирающуюся при продольном перемещении затвора на адекватную площадку фигурного паза остова. Фигурный паз остова снабжен отключаемым фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью кожуха, снабженного окном, и с продольным пазом, выполненным в затворе. Оружие содержит опорную втулку, которая установлена в задней части остова соосно затвору с возможностью взаимодействия с затвором и кожухом. Достигается надежность работы системы автоматики и системы запирания. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Автоматическое оружие, содержащее закрепленный в кожухе ствол, установленный в кожухе остов с затвором, имеющий фигурный паз, взаимосвязанный с ведущим выступом затвора, оснащенного боевыми выступами, газовой камерой и газовым поршнем с бойком, скрепленным с остовом, при этом подвижные узлы смонтированы в кожухе концентрически относительно друг друга, соосно со стволом и подпружинены, отличающееся тем, что оно снабжено копирным устройством, размещенным преимущественно на стволе с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним из боевых выступов затвора, газовая камера которого расширена с образованием кольцевого кармана и передней стенки, в которой выполнены каналы, направленные в сторону ствола, а ведущий выступ затвора имеет площадку, опирающуюся при продольном перемещении затвора на адекватную площадку фигурного паза остова, снабженного отключаемым фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью кожуха, снабженного окном, и с продольным пазом, выполненным в затворе, а в задней части остова соосно затвору установлена опорная втулка с возможностью ее взаимодействия с затвором и кожухом.

2. Оружие по п.1, отличающееся тем, что в передней части остова установлен ограничитель хода затвора, контактирующий с ведущим выступом затвора, снабженного зацепами для извлечения осечного боеприпаса, а поршень закреплен в остове посредством сухарного соединения и замыкателя.

3. Оружие по п.1, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде поворотной защелки, а боковые стенки продольного паза затвора и взаимодействующая с ним поверхность выступа защелки выполнены под углом к плоскости поворота защелки, обеспечивающим ее принудительное отключение при повороте затвора.

4. Оружие по п.3, отличающееся тем, что защелка оснащена пружиной.