ПРИВОД И БЫСТРЫЙ ОСТАНОВ ДЛЯ ОРУДИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО С ЛИНЕЙНОЙ ПОДАЧЕЙ ЗАТВОРА ИЛИ БОЕПРИПАСА Российский патент 2013 года по МПК F41A7/08 F41A9/50 F41A9/51 F41A17/18 

Из уровня техники известны различные приводы для оружейных систем, такие как приводы от постороннего источника энергии или собственные приводы. В приводах от постороннего источника энергии предусмотрены зачастую электроприводы, которые приводят в движение, например, цепь. Известный цепной привод используется в автоматической пушке, известной под названием «Bushmaster» или «Chain Gun». При этом необходимое время остановки для закрывания затвора, произведения выстрела, открывания затвора и посылки снаряда реализовано приводимой в движение двигателем цепью (http://de.wikipedia.org/wiki/M242 Bushmaster). Затвор с лежащим перед ним боеприпасом или снарядом линейно подается при этом к патроннику.

В документе DE 102006022622 А1 описана линейная подача боеприпасов в ствол орудия или в патронник, которая содержит используемую для функционального управления управляющую кулису в горизонтальной плоскости параллельно пути прямолинейно направляемого затвора орудия. Эта управляющая кулиса функционально взаимодействует с так называемой, лежащей также в горизонтальной плоскости приводной кулисой для ведения соединенного с затвором средства. Приводная кулиса интегрирована в подвижный ползун, который, в свою очередь, перемещается посредством универсально выполняемого привода. Для блокирования затвора предусмотрена блокировочная кулиса, которая предпочтительно вместе с приводной кулисой расположена в подвижном ползуне. В эту блокировочную кулису может входить палец расположенного преимущественно на орудии блокировочного кольца. Этот палец, в свою очередь, перемещает блокировочное кольцо. Внутри взаимодействующих между собой управляющей и приводной кулис посредством них и ползуна вдоль этих кулис принудительно направляется шатун и т.п. С помощью этого шатуна затвор движется возвратно-поступательно.

На этой основе в не опубликованном документе DE 102007048468.1 более подробно рассматривается привод для линейной подачи боеприпаса в ствол орудия или патронник посредством цепи. Сама цепь простым образом плотно направляется по двум звездочкам. Звено или кулачок цепи расположено/расположен в находящейся под подвижным ползуном направляющей или в пазу. За счет этого цепь может продолжать двигаться в течение времени остановки орудия, которое определяется отдельным функциональным управлением. Сама цепь может тогда приводиться в движение электродвигателем.

Поскольку движения затвора у привода от постороннего источника энергии протекают независимо от давления газов в стволе орудия, в случае отказа воспламенения (после подачи энергии воспламенения заряд в снаряде не сгорает) или позднего воспламенения (заряд сгорает с заметной временной задержкой) необходимо предотвратить открывание затвора. Для этого, как правило, давление газов или сам ствол орудия является признаком надлежащего выгорания. При отсутствии этой информации должен срабатывать так называемый быстрый останов, который предотвращает открывание затвора.

За счет сил инерции при затормаживании постороннего привода для предотвращения открывания, в частности, при повышенной скорострельности возникают сильные нагрузки в или на элементах приводного тракта.

Проблема так называемого быстрого останова в орудиях с посторонним приводом рассматривается в предварительно не опубликованном документе DE 102007048470.6. Быстрый останов непрерывно вкладывается, а в случае надлежащего выстрела снова отводится. Однако в случае отказа воспламенения на быстрый останов находит средство, функционально соединенное со стволом орудия, движение привода прекращается и разблокирования затвора не происходит, по меньшей мере, в течение заданного времени.

Из DE 3021200 С2 известна защитная система от задержки выстрела или запоздалого воспламенения. Помимо датчика для регистрации отдачи орудие оборудовано быстрым остановом, который для остановки обычно непрерывно движущейся части цепи и, тем самым, для остановки движения затвора приводится во включенное относительно части цепи положение. Срабатывающее от датчика блокировочное устройство управляет движением стопорного устройства между включенным положением, в котором часть цепи останавливается, и выключенным положением, в котором ничто не мешает движению части цепи. Защитная система содержит два соединенных с частью цепи звена, а именно главное и предохранительное, спусковую штангу, управляемую подъемным магнитом, и толкающую штангу отдачи. Последняя служит для освобождения храповой защелки отдачи, если выстрел произведен, спусковая штанга - для поддержания предохранительного звена при блокировании орудия и освобождения, если выстрел произведен правильно. Для последующей остановки орудия спусковая штанга воздействует на главное звено, поскольку подъемный магнит отключен. Однако такой подъемный магнит с электроуправлением, в частности в таких предохранительных устройствах, нежелателен, поскольку сам подвержен сбоям. Возможное разрушение материала штанг делает к тому же предохранительное устройство функционально ненадежным. Кроме того, весь блок конструктивно очень сложный.

В документе DE 3218550 С2 раскрыто блокировочное устройство для автоматической пушки с посторонним приводом затвора. При этом возникающая в результате стрельбы энергия используется устройством контроля за стрельбой для прерывания подачи посторонней энергии. При непроизведенном выстреле и отсутствии обратного движения предотвращается перемещение управляющего кулачка устройства из отведенного назад положения в положение захвата, тогда как включающий рычаг посредством кулачка прерывателя перемещается в положение, в котором достигается непрерывное ограничение подачи энергии. Недостаток этого решения также заключается в высоких конструктивных затратах и связанном с этим увеличением массы.

В не опубликованном документе DE 102007054470.9 рассматривается привод для орудия с линейной подачей боеприпаса, в котором линейная подача затвора к стволу орудия или патроннику достигается за счет прямого направляющего паза в приводном механизме. В направляющем пазу перемещается поводок, конструктивно связанный с затвором. Направляющий паз окружен огибающей принудительной направляющей (кулисой), которая интерпретирует необходимое время остановки затвора при блокировании, стрельбе, разблокировании в его переднем положении и при повторном заряжании. Внутри принудительной направляющей перемещается дополнительное средство в качестве приводного средства для затвора. Передача привода может быть реализована роликами скольжения, зубчатыми колесами и т.п., приводимыми в движение двигателем и т.п. Сам привод продолжает работать в течение времени остановки орудия, тогда как затвор в течение времени остановки отводится и позднее снова подается. Между приводным средством и поводком расположен ползун, который вызывает отделение поводка от затвора. Для этого ползун содержит кулачок, вдоль которого перемещается и приподнимается поводок.

Задачей изобретения является создание привода для подачи затвора орудия к патроннику, у которого затвор автоматически отсоединяется от привода в случае отказа воспламенения или позднего воспламенения.

Эта задача решена посредством технического решения, охарактеризованного признаками п.1 формулы. Предпочтительные варианты выполнения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В одной параллельно поданной заявке предложен привод с быстроостанавливающим устройством с цепью, на которой размещены, по меньшей мере, два поводковых кулачка. Цепь направляется, по меньшей мере, по двум звездочкам и расположена преимущественно под затвором. Поперек направления стрельбы с возможностью перемещения в направляющей внизу на затворе или его держателе установлена каретка, по всей ширине которой проходит паз. Посредством этого паза соответствующий поводковый кулачок перемещает затвор в направлении стрельбы вперед или после выстрела назад. Время остановки затвора в переднем конечном положении реализовано за счет того, что перемещающий затвор вперед поводковый кулачок выходит из паза и движется на другой стороне орудия без затвора назад. После выстрела каретка перемещается на другую сторону орудия, тогда как при непроизведенном выстреле она остается в своем положении, в котором она отделена от поводкового кулачка, так что никакой следующий поводковый кулачок не может захватить затвор назад.

В основе изобретения лежит идея использования в качестве привода двух встречно движущихся цепей. За счет этого цепного привода вращательное движение постороннего привода, например электродвигателя, преобразуется в возвратно-поступательное движение затвора.

Оси звездочек расположены преимущественно поперек направления стрельбы и при этом предпочтительно под затвором. Одна из цепей перемещает затвор вперед, а другая - назад. На практике затвор перемещается вперед одной из обеих цепей на левой стороне орудия, тогда как другая цепь захватывает затвор на правой стороне орудия назад (или наоборот).

Чтобы обеспечить время остановки затвора в конечных положениях, затвор в своих переднем и заднем положениях отделяется от привода. Это может происходить за счет того, что поводковые кулачки привода отделяются от затвора. Эти поводковые кулачки входят в одном предпочтительном варианте для перемещения затвора в находящуюся под ним, перемещающуюся поперек направления стрельбы каретку. В своем левом положении каретка находится в функциональном зацеплении с поводком одной (левой) цепи, а в своем правом положении - с поводком другой (правой) цепи. Во время остановки затвора поводковые кулачки соответственно покидают каретку, когда та заняла свое среднее положение. В этом среднем положении каретка и, тем самым, затвор отделены от обеих цепей.

Когда правая цепь захватывает затвор вперед, каретка перемещается следующим за поводком управляющим кулачком на правой цепи в свое среднее положение, отделяясь при этом от привода. В этом положении затвор блокирован, снаряд выстреливается и начинается откат. За счет него (возможно также использование давления газов) каретка перемещается на левую (другую) сторону орудия или затвора, откуда она посредством левой цепи может быть захвачена ее поводковым кулачком назад.

При правильном развитии выстрела затвор перемещается второй цепью в заднее положение. Здесь каретка посредством управляющего кулачка второй цепи снова смещается или перемещается в свое среднее положение и отделяется от привода для времени ожидания затвора в заднем положении. Если следующий снаряд уложен перед затвором, то каретка прижимается к другой (правой) стороне элементом, например подавателем. Поводковый кулачок первой (правой) цепи входит теперь снизу в паз каретки и захватывает затвор снова вперед.

Если снаряд не выстреливается, то за счет отсутствия отката каретка не перемещается влево, а остается в своем среднем положении. Затвор не может быть разблокирован и отведен назад.

Изобретение более подробно поясняется на примере его выполнения со ссылкой на чертежи, на которых представлено следующее:

фиг.1 - вид сзади привода затвора с расположенными под затвором цепями и звездочками;

фиг.2 - вид спереди привода затвора по фиг.1;

фиг.3 - основные узлы для перемещения включенной в привод затвора каретки (при виде справа в направлении стрельбы);

фиг.4 - узлы из фиг.3 (при виде слева в направлении стрельбы);

фиг.5 - привод затвора при виде навстречу направлению стрельбы.

На фиг.1 показан привод затвора с двумя цепями 6 справа и слева в направлении стрельбы для автоматической пушки (орудия) с приводом от постороннего источника энергии. Ствол 1 закреплен в блокировочном устройстве 2 (здесь блокировочной втулке), в котором в своем переднем положении блокируется также затвор 3. Последний может перемещаться по направляющим 4 по оси ствола.

Преимущественно под затвором 3, соответственно направляющими 4 или прочим держателем затвора, расположены звездочки 5 и две цепи 6. Привод осуществляется посредством конического колеса 9, вращающего два вала-шестерни 10. Коническое колесо приводится во вращение (непосредственно или косвенно с помощью передаточных средств) двигателем или подобным приводом (не показан) и приводит в движение обе цепи 6 посредством валов-шестерен 10 и обеих задних звездочек 5, так что они вращаются навстречу друг другу. На правой стороне орудия верхняя ветвь цепи 6 движется в направлении стрельбы, а на левой - в противоположном направлении. Обе цепи 6 содержат по одному поводковому 7 и одному управляющему 8 кулачкам.

На фиг.2 показана каретка 11, установленная внизу на затворе 3 с возможностью перемещения по двум направляющим пальцам поперек направления стрельбы. В каретке 11 выполнен паз 12, в который входят поводковые кулачки 7 цепей 6 для захвата затвора в направлении стрельбы вперед и назад.

Для перемещения затвора 3 вперед поводковый кулачок 7 правой цепи 6 входит в паз 12, причем каретка 11 находится в своем правом положении. За счет этого между приводом и затвором в продольном направлении орудия создается соединение с геометрическим замыканием, причем затвор 3 ускоряется и затормаживается посредством заданной радиусом звездочек 5 синусной функции.

Время остановки затвора 3 в переднем конечном положении реализуется за счет того, что поводковый кулачок 7 правой цепи 6 выдвигается вниз из паза 12 каретки 11, а каретка 11 в то же время за счет своего набегающего скоса 13 перемещается управляющим кулачком 8 той же цепи 6 в свое среднее положение. Таким образом, верхнее ребро закрепленного на корпусе орудия держателя 14 находится в пазу 12, в результате чего затвор 3 в своем переднем положении соединяется с корпусом орудия с геометрическим замыканием. В этом положении каретка 11 не входит в зацепление с поводковым кулачком 7 ни правой, ни левой цепи 6.

Для предохранения каретки 11 в правом, левом и среднем положениях от случайного перемещения в одном простом варианте выполнения косые поверхности на нижней стороне пальца 18 упираются в параллельные поверхности 19 каретки 11. При этом пружина постоянно прижимает палец 18 к поверхности 19, гарантируя, что каретка 11 сможет перемещаться поперек затвора 3 только против соответственно высокого усилия.

В переднем блокированном положении затвора 3 срабатывает боек (не показан), в результате чего осуществляется выстрел. Вслед за этим происходит откат, который может быть использован для перемещения каретки 11 в ее левое положение. В качестве альтернативы можно использовать также возникающее давление газов.

Используемый для этой функции рычаг 15 следует рассматривать в качестве примера. Эта функция может быть реализована также иным образом, например за счет использования давления газов вместо отката или с промежуточной буферной пружиной. Последняя может лучше задавать допуски на разные по длине откаты.

При откате рычаг 15 (фиг.3) приводится во вращение кулачком 21 (фиг.2) блокировочного устройства 2 ствола и перемещает своим клиновидным носиком 16 каретку 11 за ее фаску 20 (фиг.4) в ее левое положение.

На фиг.5 показано это положение против направления стрельбы (с небольшими отклонениями правильного положения поводковых 7 и управляющих 8 кулачков). Чтобы затвор 3 вплоть до начала своего обратного движения оставался блокированным в своем переднем положении, на держателе с возможностью поворота расположена собачка 17.

Она входит в паз 12 каретки 11, удерживая за счет этого затвор 3 в его положении.

Поводковый кулачок 7 левой цепи 6 входит затем снизу в паз 12 каретки 11, причем собачка 17 вытесняется из паза 12, и затвор 3 может быть перемещен против направления стрельбы в свое заднее положение. В заднем положении поводковый кулачок 7 левой цепи 6 выходит из паза 12 каретки 11, тогда как управляющий кулачок 8 той же цепи 6 снова перемещает каретку 11 в ее среднее положение. Также в заднем положении предусмотрен держатель (не показан), который соединяет затвор 3 в этом положении с геометрическим замыканием с корпусом орудия.

После подачи нового снаряда каретка 11 посредством рычага, например подавателя, перемещается на правую сторону орудия, так что поводковый кулачок 7 правой цепи 6 снова захватывает затвор 3 вперед.

Если же выстрела не последовало, то каретка 11 остается в своем среднем положении, когда она впереди. Поскольку в этом положении каретка 11 не входит в зацепление с поводковым кулачком 7 ни правой, ни левой цепи 6, не могут также произойти ни разблокирование, ни дальнейшее перемещение затвора 3 в его заднее положение.

Следует учесть, что в рамках изобретения могут использоваться также два двигателя в качестве самостоятельных приводов правой и левой цепей 6. Это требует синхронизации обоих двигателей и весь приводной блок увеличивается в размерах.

Привод с устройством для быстрой остановки перемещаемого в осевом направлении к стволу (1) орудия затвора (3) или его держателя содержит двигатель, две движущиеся навстречу друг другу цепи (6) и звездочки (5), по которым перемещаются цепи. На цепях расположены поводковые кулачки (7) и управляющие кулачки (8). Каретка (11), установленная внизу на затворе с возможностью перемещения по двум направляющим пальцам поперек направления стрельбы, имеет паз (12), в который введены поводковые кулачки соответствующей цепи для захвата затвора в направлении стрельбы вперед и назад. Время остановки затвора в переднем конечном положении реализуется за счет того, что поводковый кулачок выходит из паза, а каретка в то же время за счет своего набегающего скоса (13) перемещается управляющим кулачком той же цепи в свое среднее положение. После выстрела каретка перемещается из среднего положения на другую сторону орудия, тогда как она при непроизведенном выстреле остается в своем среднем положении, так что ни один из поводковых кулачков не может захватить затвор назад. Обеспечивается автоматическое отсоединение затвора от привода в случае отказа воспламенения или позднего воспламенения. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Привод с устройством для быстрой остановки перемещаемого в осевом направлении к стволу (1) орудия затвора (3) или его держателя, содержащий:
- по меньшей мере, один двигатель;
- две цепи (6), выполненные с возможностью движения навстречу друг другу;
- звездочки (5), по которым перемещаются цепи (6);
- поводковые кулачки (7) и управляющие кулачки (8), расположенные на цепях (6);
- каретку (11), установленную внизу на затворе (3) и выполненную с возможностью перемещения по двум направляющим пальцам поперек направления стрельбы, причем
- в каретке (11) выполнен паз (12), в который введены поводковые кулачки (7) соответствующей цепи (6), предназначенные для захвата затвора (3) в направлении стрельбы вперед и назад;
- причем поводковый кулачок (7) выполнен с возможностью выхода из паза (12), а каретка (11) посредством своего набегающего скоса (13) перемещается управляющим кулачком (8) той же цепи (6) в свое среднее положение в период остановки затвора (3) в переднем конечном положении;
- причем каретка (11) выполнена с возможностью перемещения, после выстрела, из среднего положения на другую сторону орудия, тогда как при непроизведенном выстреле она остается в своем среднем положении, при этом ни один из поводковых кулачков (7) не захватывает затвор (3) назад.

2. Привод по п.1, в котором коническое колесо (9) предназначено для вращения двух валов-шестерней (10), причем коническое колесо (9) выполнено с возможностью приведения во вращение посредством двигателя для приведения в движение обеих цепей (6) через обе, предпочтительно, задние звездочки (5), при этом указанные звездочки вращаются навстречу друг другу.

3. Привод по п.1 или 2, в котором в среднем положении каретки (11) верхнее ребро закрепленного на корпусе орудия держателя (14) располагается в пазу (12) каретки (11) для соединения затвора (3) с корпусом орудия с геометрическим замыканием.

4. Привод по п.1 или 2, в котором кулачок (21) блокировочного устройства (2) ствола выполнен с возможностью приведения во вращение рычага (15) при откате, при этом посредством клиновидного носика (19) рычага (15) каретка (11) направляется своей фаской (20) продольно в свое левое положение.

5. Привод по п.3, в котором на держателе (14) с возможностью поворота установлена собачка (17), которая введена в паз (12) каретки (11) для удержания затвора (3) в заданном положении, при этом затвор (3) до начала своего обратного движения остается блокированным в своем переднем положении, а при заряжании - в заднем положении.

6. Привод по п.5, отличающийся тем, что поводковый кулачок (7) цепей (6) входит, предпочтительно, снизу в паз (12) каретки (11), при этом собачка (17) выполнена с возможностью вытеснения из паза (12) для освобождения затвора (3) для перемещения.