АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ-5 /ВАРИАНТЫ/ Российский патент 2014 года по МПК F41A3/00 F41A7/00 F41C7/00 

Изобретение относится к автоматическому артиллерийскому и стрелковому оружию - автоматам, пулеметам, пистолетам-пулеметам и малокалиберным пушкам.

Известен автомат, см. пат. №2399004, в котором магазин самоотделяется после его опустевания, а затвор встает на затворную задержку. Как правило, современные автоматы имеют два типа автоматики затвора - с отводом пороховых газов, или с откатом ствола при коротком его ходе. И те и другие имеют свои недостатки. Оружие с неподвижным стволом и отводом пороховых газов имеет несколько худшую кучность, так как некоторые детали механизма начинают двигаться еще до выхода пули из ствола, что отклоняет линию прицеливания. А оружие с откатом ствола сложнее, дороже и чувствительнее к загрязнениям.

Известен также принцип работы автоматики заряжания с полусвободным затвором, но он имеет существенные недостатки: в момент освобождения затвора в стволе еще сохраняется очень большое давление, и поэтому механизм расцепления затвора с рамой оружия действует под большой нагрузкой, что вызывает повышенное трение в нем. А в некоторых типах затворов в момент расцепления площадь контакта запирающих элементов уменьшается настолько, что это приводит к деформациям или поломкам их краев.

Однако он имеет и некоторое преимущество - импульс отдачи разделяется на два импульса - до расцепления затвора, и после полного отката затвора. То есть до выхода пули из ствола он меньше сдвигается, и кучность стрельбы может быть выше.

Кроме того, любое нарезное оружие при стрельбе испытывает смещение ствола и в крутильном направлении вследствие закручивания пули или снаряда, а значит, смещается и линия прицеливания.

Задача и технический результат изобретения - использование вышеупомянутого преимущества полусвободного затвора, дающего повышение кучности стрельбы, а также устранение или уменьшение крутильного смещения ствола при закрутке пули или снаряда. Новый затвор уменьшит вес и габариты оружия.

ВАРИАНТ 1. В данном оружии применен затвор нового типа - «комбинированный», то есть в нем происходит расцепление полусвободного затвора с рамой оружия в тот момент, когда в стволе еще имеется достаточное давление, и одновременно это расцепление организовано так, чтобы сила привода расцепления способствовала интенсивному движению самого затвора назад.

Одновременно в оружии реализован принцип «до выхода пули из ствола - никакого движения деталей механизма».

Для этого оружие имеет, как обычно, раму оружия, ствол и затвор, имеющий возможность продольного перемещения, но затвор запирается двухрычажным шарнирным механизмом, который в запертом положении находится в положении неустойчивого равновесия, при котором рычаги контактируют друг с другом в шарнире под углом, меньшим угла самоторможения, при этом передний рычаг шарнирно прикреплен к скользяще закрепленному затвору, а задний рычаг шарнирно прикреплен к раме оружия, причем задний рычаг имеет шкив, на котором находится трос, соединенный со скользяще закрепленным на стволе дульным тормозом, см. фиг.1, 2. (здесь и далее все определения направлений даны относительно направления выстрела при условно рабочем положении оружия).

Энергия, передаваемая механизму автоматики перезаряжания от движения гильзы и от движения подвижного дульного тормоза, может колебаться в пределах от 10:90%, до 90: 10%.

Рычажный механизм может быть одинарный или двойной, то есть симметричный. Одинарный механизм удобно располагать сверху оружия. Двойной рычажный механизм может быть расположен по бокам оружия.

Соотношение длин рычагов может быть любым - 1:1, или рычаги могут быть разной длины. Выбирать рычаги одинаковой длины нецелесообразно: во-первых, они далеко будут выступать от продольной линии, а во-вторых, при крайнем сближении такие рычаги могут заклинить. Желательно, чтобы задний рычаг был меньше и составлял 35-45% от суммарной длины двух рычагов. А его удвоенная длина должна быть несколько больше, чем ход затвора. Желательно также, чтобы эти два рычага находились в разных плоскостях, для того чтобы они могли совершать движение, близкое к 180 градусам. Возможна их конструкция из двух или более однотипных элементов наподобие велосипедной цепи.

Возвратная пружина затвора может быть, как обычно, размещена за затвором, но более компактен вариант, когда крутильная возвратная пружина расположена на одном из концов заднего рычага. Возможен вариант, когда эти две пружины будут иметься одновременно, что повышает надежность оружия.

Задний рычаг и шкив удобно объединить в одной детали, см. фиг.2.

Шкив можно применить симметричный, но лучше применить несимметричный с эксцентриситетом. Тогда крутящий момент его поворота в начальной фазе будет больше, чем в заключительной.

Затвор закреплен в Т-образных направляющих, расположенных выше магазина оружия, см. фиг.3.

Скользящий дульный тормоз может быть расположен на стволе непосредственно, но если движения дульного тормоза недостаточно, то для увеличения площади сечения дульного тормоза на стволе может иметься реборда, выполняющая роль неподвижного поршня.

Для усиления тянущего действия подвижного дульного тормоза его полость может не иметь выходных отверстий или эти отверстия перекрываются стволом или ребордой в исходном положении дульного тормоза.

Указанные отверстия должны быть расположены преимущественно в верхней части тормоза, чтобы компенсировать «подкидывание» оружия вверх при стрельбе с рук. Кроме того, эти отверстия могут быть расположены несколько тангенциально, чтобы компенсировать закручивание нарезного оружия из-за реактивного момента от закрутки пули или снаряда (такой тормоз назовем «раскручивающим»). Правда, раскручивающий подвижный дульный тормоз при этом надо защищать от прокручивания, например, наличием шлицов, лыски или штифта на стволе.

ВАРИАНТ 2. Если пороховые газы слишком быстро покидают дульный тормоз и их энергии не хватает для достаточно энергичного выталкивания гильзы, то дульный тормоз может иметь спереди патрубок такой длины, чтобы пуля во время пролета закрывала его на время, достаточное для срабатывания автоматики. Разумеется, диаметр этого патрубка должен быть несколько больше диаметра пули, чтобы она ни при каких обстоятельствах не задевала указанный патрубок.

Это изобретение применимо для всех видов оружия, использующих для привода автоматики заряжания выкат (движение вперед) подвижного дульного тормоза.

Ход подвижного дульного тормоза может быть таким, чтобы обеспечивать полный ход затвора, или может быть несколько меньше с учетом инерции движения затвора назад.

ВАРИАНТ 3. Чтобы в будущем в качестве модернизации патронов можно было бы уменьшить толщину их донца, затвор оружия входит в ствол на такую глубину, чтобы к моменту появления гильзы из ствола давление в нем упало бы до давления, которое выдерживает гильза. Это позволит значительно уменьшить вес гильзы и даже отказаться от экстракционной канавки на ней.

Конструкция с применением вариантов 1, 2, 3 имеет следующие преимущества перед существующими:

1. до выхода пули из ствола ни одна деталь оружия не начинает двигаться;

2. меньший первичный импульс отдачи;

3. простота и дешевизна конструкции (мало деталей, изготовление их штамповкой);

4. малые габариты и вес;

5. лучшая грязезащищенность, так как рычажный механизм работоспособен при любом загрязнении, в том числе под водой.

ВАРИАНТ 4. Можно применить и вариант с отбором пороховых газов, но тогда этот вариант лишается одного из вышеуказанных преимуществ - отсутствие движения частей оружия до выхода пули из ствола. В таком случае можно хотя бы попытаться правильно использовать это движение.

В данном варианте движение газового поршня использовано для того, чтобы компенсировать закрутку нарезного оружия от реакции пули. Для этого в этом оружии затвор, как и в варианте 1, запирается двухрычажным шарнирным механизмом, который в запертом положении находится в положении неустойчивого равновесия, при котором рычаги контактируют друг с другом в шарнире под углом, меньшим угла самоторможения, при этом передний рычаг шарнирно прикреплен к скользяще закрепленному затвору, а задний рычаг шарнирно прикреплен к раме оружия. Но этот вариант отличается от варианта 1 тем, что задний рычаг соединен тросом с двуплечим рычагом, который другим концом контактирует с газовым поршнем, расположенным в камере, соединенной с каналом ствола, причем поршень расположен тангенциально, и его рабочее движение (то есть под действием газов) направлено против касательной к направлению закрутки пули, см. фиг.4, 5.

То есть пуля закручивается в одну сторону, а поршень как бы «закручивается» в другую сторону. Управляя расстоянием от продольной оси и массой поршня можно достаточно точно компенсировать закрутку оружия.

На фиг.1, 2 показано данное оружие, вариант 1, 2, 3, в разрезе, вид слева и сверху. Оружие состоит из ствола 1, в который частично входит цилиндрическая часть затвора 2. На затворе шарнирно закреплен рычаг 3, шарнирно соединенный с рычагом 4, причем часть последнего является одновременно и несимметричным эксцентриситетно расположенным шкивом. В шкиве могут иметься облегчающие отверстия, а задняя часть затвора также для облегчения может быть выполнена пустотелой. Рычаг 4 шарнирно закреплен на раме оружия 5, причем подпружинен относительно этой рамы крутильной плоско-спиральной пружиной 6.

Для фиксации рычага 3 (или 4) в нужном положении имеется стопорно-регулировочный винт или выступ 7.

На шкиве закреплен тросик 8, соединенный с ушком на подвижном дульном тормозе 9. Дульный тормоз скользяще расположен на стволе 1, причем для увеличения площади воздействия пороховых газов на стволе имеется реборда 10, выполняющая роль неподвижного поршня. Если дульный тормоз еще и раскручивающий, то на дульном тормозе должен быть направленный назад лепесток со щелью, в которой находится штифт, закрепленный на стволе (не показаны).

Для усиления выката дульного тормоза спереди на нем имеется патрубок 11.

Работает это оружие так. При выстреле пороховые газы из ствола 1 попадают в закрытую полость дульного тормоза 9 и толкают его вперед. Пуля, проходя через патрубок 11, на некоторое время закрывает выход пороховым газам, и выкат подвижного дульного тормоза 9 получается сильнее. Изменяя длину патрубка, можно подбирать нужное усилие на дульном тормозе.

Одновременно пороховые газы давят на гильзу, но она заперта затвором 2, который в свою очередь заперт парой рычагов 3, 4, находящихся на прямой линии или почти на прямой линии (угол между осями рычагов, меньший угла самоторможения, это примерно 3-4 градуса). Нужный угол устанавливается стопорно-регулировочным винтом 7. Однако с началом движения дульного тормоза 9 он через тросик 8 чуть сдвигает рычаг 4 и вся пара рычагов выходит из положения неустойчивого равновесия. То есть затвор 2 отпирается и гильза получает возможность сдвигать его назад. Эти два движения -движение гильзы назад и движение дульного тормоза вперед - происходят одновременно. Рычаги 3, 4 при этом поворачиваются, причем рычаг 4 - на угол около 150-170 градусов, поворот рычага 3 ограничивается упором в раму оружия 5, если они находятся на одном уровне. Или поворот ограничивается специальным ограничителем.

При повороте рычага 4 закручивается возвратная пружина 6.

При почти полном выкате дульного тормоза открываются отверстия 12 в нем и пороховые газы создают тормозное и «антиподкидывающее» усилия.

При досыпании следующего патрона в ствол все элементы под действием возвратной пружины 6 занимают исходное положение.

Следует обратить внимание на прочность рычагов 3, 4 и их шарниров - они должны выдерживать большую нагрузку.

Для ручного взвода оружия можно потянуть вперед дульный тормоз или же рычаг 3 может иметь справа небольшой крючок для пальца.

На фиг.3 показано поперечное сечение затвора 2.

На фиг.4, 5 показан фрагментарно вариант 4 оружия. Оружие имеет все те же элементы, как и на фиг.1, 2, кроме подвижного дульного тормоза 9. А автоматика перезаряжания действует от поршня 13, находящегося в камере 14 и контактирующего с двуплечим рычагом 15, и от отката гильзы. Рабочий ход поршень совершает в направлении, обратном касательной к направлению закрутки пули.

Работает этот вариант оружия так. При проходе пули мимо отверстия в камеру 14 в нее поступают пороховые газы, поршень 13 давит на двуплечий рычаг 15, который через тросик 8 сдвигает рычаг 4 из положения неустойчивого равновесия. И не только сдвигает, но и придает ему некоторую угловую скорость в направлении открытия затвора (по часовой стрелке на фиг.2). Откат гильзы придает всей кинематике еще большую скорость, достаточную для отката затвора в заднее положение. Досылка патрона в ствол происходит, как в варианте 1.

Изобретение относится к стрелковому и артиллерийскому оружию, в частности к автоматическому оружию. Автоматическое оружие содержит раму, ствол и затвор. Затвор имеет возможность продольного перемещения. Затвор запирается двухрычажным шарнирным механизмом, который в запертом положении находится в положении неустойчивого равновесия. В положении неустойчивого равновесия рычаги контактируют друг с другом в шарнире под углом, меньшим угла самоторможения. Передний рычаг шарнирно прикреплен к скользяще закрепленному затвору, а задний рычаг шарнирно прикреплен к раме оружия. В другом варианте исполнения оружие может содержать механизм расцепления полусвободного затвора, соединенного со скользящим дульным тормозом. Дульный тормоз имеет спереди патрубок такой длины, при которой пуля во время пролета закрывает его на время, достаточное для срабатывания автоматики перезаряжания. В другом варианте исполнения затвор оружия входит в ствол на такую глубину, чтобы к моменту появления гильзы из ствола давление в нем уменьшилось до давления, которое выдерживает гильза. В другом варианте исполнения передний рычаг прикреплен к скользяще закрепленному затвору, а задний рычаг соединен тросом с двуплечим рычагом. Поршень расположен тангенциально и его рабочее движение под действием газов направлено против касательной к направлению закрутки пули. Достигается повышение кучности стрельбы, уменьшение веса и габаритов оружия. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Автоматическое оружие, содержащее раму оружия, ствол, и затвор, имеющий возможность продольного перемещения, отличающееся тем, что затвор запирается двухрычажным шарнирным механизмом, который в запертом положении находится в положении неустойчивого равновесия, при котором рычаги контактируют друг с другом в шарнире под углом, меньшим угла самоторможения, при этом передний рычаг шарнирно прикреплен к скользяще закрепленному затвору, а задний рычаг шарнирно прикреплен к раме оружия, причем задний рычаг имеет шкив, на котором находится трос, соединенный со скользяще закрепленным на стволе дульным тормозом.

2. Оружие по п.1, отличающееся тем, что задний рычаг составляет 35-45% от суммарной длины двух рычагов.

3. Оружие по п.1, отличающееся тем, что возвратная пружина затвора расположена за затвором и/или крутильная возвратная пружина расположена на одном из концов заднего рычага.

4. Оружие по п.1, отличающееся тем, что задний рычаг и шкив представляют собой одну деталь.

5. Оружие по п.1, отличающееся тем, что шкив несимметричный с эксцентриситетом.

6. Оружие по п.1, отличающееся тем, что затвор закреплен в Т-образных направляющих, расположенных выше магазина оружия.

7. Оружие по п.1, отличающееся тем, что на стволе имеется реборда, выполняющая роль поршня.

8. Оружие по п.1, отличающееся тем, что полость подвижного дульного тормоза не имеет выходных отверстий или эти отверстия перекрыты стволом или ребордой в исходном положении дульного тормоза.

9. Автоматическое оружие, содержащее затвор или механизм расцепления полусвободного затвора, соединенный со скользящим дульным тормозом, отличающееся тем, что дульный тормоз имеет спереди патрубок такой длины, при которой пуля во время пролета закрывает его на время, достаточное для срабатывания автоматики перезаряжания.

10. Автоматическое оружие, содержащее затвор и отличающееся тем, что затвор оружия входит в ствол на такую глубину, чтобы к моменту появления гильзы из ствола давление в нем уменьшается до давления, которое выдерживает гильза.

11. Автоматическое оружие, содержащее раму оружия, ствол, и затвор, имеющий возможность продольного перемещения, отличающееся тем, что затвор запирается двухрычажным шарнирным механизмом, который в запертом положении находится в положении неустойчивого равновесия, при котором рычаги контактируют друг с другом в шарнире под углом, меньшим угла самоторможения, при этом передний рычаг прикреплен к скользяще закрепленному затвору, а задний рычаг соединен тросом с двуплечим рычагом, который другим концом контактирует с газовым поршнем в камере, соединенной с каналом ствола, причем поршень расположен тангенциально и его рабочее движение под действием газов направлено против касательной к направлению закрутки пули.