ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК F41C7/04 F41A7/02 F41A7/04 F41A7/06 F41A7/08 

Изобретение относится к стрелковому оружию - в основном, к снайперским винтовкам.

Известны снайперские винтовки с ручным перезаряжанием. Они обладают хорошей кучность боя, но недостаточной скорострельностью. Известно автоматическое оружие с неподвижным стволом, см., например, пат. №2441190, но в нем некоторые детали механизма перезарядки начинают двигаться еще до выхода пули из ствола, что вызывает смещение ствола и ухудшает кучность боя. Известны образцы оружия, перезаряжание в которых происходит с помощью энергии дульного тормоза, в этом случае можно достигнуть максимальных скорострельности и кучности (ранее поданные мои заявки на изобретения «Автоматическое оружие» и «Автоматическое оружие - 5» еще не могут быть включены в уровень техники, но к окончанию экспертизы по существу они будут опубликованы).

Задача и технический результат изобретения - расширение арсенала технических средств.

ВАРИАНТ 1. Оружие, как обычно, содержит ствол, затвор и другие элементы, а привод механизма автоматики производится исполнительным механизмом от действия постороннего источника энергии, находящегося в оружии или связанного с ним гибким проводником энергии.

Для этого могут использоваться все известные устройства преобразования любой формы энергии в движение.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ - например пневмоцилиндр, сильфон или мембранная коробка, соединенные с баллоном или компрессором, находящимся в оружии или отдельно. Например, сменный баллон со сжатым газом может находиться в самом оружии (в цевье и/или в прикладе) или может крепиться к спине стрелка и соединяться с оружием гибким шлангом.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ - например гидроцилиндр, сильфон или мембранная коробка, соединенные с гидроаккумулятором или насосом, находящимся в оружии или отдельно. Гидроаккумулятором может быть баллон с разделительной мембраной, частично заполненный сжатым воздухом, а частично - гидрожидкостью.

ПРУЖИННЫЕ - например, оружие содержит металлическую, композиционную или резиновую пружину кручения, вращающую механизм перезаряжания.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ - например, оружие содержит электромотор или электросоленоид, причем электрический источник энергии находится на оружии или находится на спине стрелка и связан с оружием электрическим проводом.

ХИМИЧЕСКИЕ. Химическая энергия может быть запасена, например, в виде сравнительно медленно горящего пороха. То есть оружие содержит запас вспомогательных холостых патронов, стреляющее устройство и пневмоцилиндр, сильфон или мембранную коробку для преобразования энергии пороховых газов в движение затвора.

В качестве таких патронов можно использовать холостые патроны от малокалиберной винтовки 5,6 мм, от пистолета Коровина калибром 6,5 мм, патроны для строительного пистолета или специально для этого сконструированные патроны. Во избежание больших пиковых нагрузок при их срабатывании порох в них желательно сделать крупнозернистым или использовать две или более фракции пороха. Ориентировочное время перезарядки 0,2-0,4 с. Ориентировочное время горения пороха при этом 0,05-0,15 с.

Стреляющий механизм может иметь любую конструкцию - пистолетную, револьверную, ленточную. Он может быть скопирован, например, с пистолета Коровина и даже упрощен, но он должен иметь некоторые особенности. Стреляющий механизм содержит, как обычно, обойму, затвор и ствол (который правильнее назвать пневмоцилиндром, или пироцилинддром), но отличается тем, что в стволе находится поршень, несколько выходящий при движении за габариты ствола, и в этом положении поршень имеет возможность контактировать с клином, механически соединенным с замком затвора стреляющего устройства, например, в виде управляемой защелки. Механическая связь клина с защелкой может быть выполнена в виде одного длинного рычага или в виде двух связанных концами коромысел. Патроны могут подаваться из обоймы классического типа с шахматным расположением патронов, а могут подаваться из дискового магазина типа автомата ППШ. Так как патроны очень маленькие и легкие, то в сравнительно малогабаритной пистолетной обойме может быть 40-50 патронов, а в дисковой - до 60-70. Снайперу этого вполне хватит на сравнительно продолжительный бой. К тому же обойма легко меняется после израсходования патронов.

ПРИМЕР химического подварианта со стреляющим устройством, см. фиг.9. Перезаряжающее стреляющее устройство содержит пироцилиндр 1, затвор устройства 2, поршень 3, возвратную пружину 4 и подпружиненный рычаг 5 с клином 6 и защелкой 7. В обойме и в пироцилиндре показаны холостые патроны 8.

Для наглядности рычаг 5 показан в одной вертикальной плоскости с плоскостью стреляющего устройства (точнее - с плоскостью обоймы), но для компактности он может быть расположен и сбоку.

Работает устройство так: в нужный момент (при нажатии на управляющую кнопку, см. ниже) накалывается капсуль патрона, происходит выделение пороховых газов в пироцилиндре 1, и поршень 3 через шток движет затвор оружия, осуществляя его перезарядку. В момент полного хода затвора оружия назад поршень 3 выходит за габарит пироцилиндра 1 и своим скосом отодвигает клин 6. Рычаг 5 поднимается и защелка 7 выходит из канавки в затворе устройства 2, освобождая его. Под действием давления пороховых газов затвор устройства сдвигается назад (вправо на чертеже), экстрагируя стреляную гильзу и подавая на ее место новую из обоймы. Устройство готово к следующему циклу.

Для упрощения кинематики перезаряжающего исполнительного механизма (пневмоцилиндра, гидроцилиндра, крутильной пружины, электромотора и т.п.) желательно применить механизм полуавтоматики с прямолинейным или вращательным движением выходного звена (рукоятки) либо надо преобразовать сложное запирающее движение ручного затвора в такое более простое движение. Для этого возможны различные варианты. Рассмотрим некоторые из них.

ВАРИАНТ 2. Для преобразования сложного четырехтактного Г-образного движения ручного затвора в прямолинейное возвратно-поступательное движение на оружии имеется скользяще установленная накладка, содержащая косую прорезь и ручку, причем штырь ручного затвора входит в косую прорезь.

См. фиг.1, где: 9 - ствол оружия, 10 - затворная часть (плоская или цилиндрическая), 11 - Г-образная прорезь, 12 - штырь затвора, 13 - накладка с косой прорезью 14 и ручкой 15. Накладка 13 продольно-скользяще расположена в направляющих 16. К накладке 13 прикреплен шток пневмоцилиндра 17 (рассмотрен пневматический вариант, хотя гидравлический и пиротехнический варианты принципиально от него не отличаются). Накладка 13 подпружинена пружиной растяжения 18.

Следует особо подчеркнуть, что этот вариант, как и все последующие, имеет самостоятельную ценность, а именно - сокращение перезаряжающего действия с четырех движений «вверх-назад-вперед-вниз» до двух - «вперед-назад» или даже до одного движения «назад» - при условии подпружинивания выходного звена (вперед оно движется под действием возвратной пружины). Это значительно повысит практическую скорострельность снайпера.

Работает этот вариант так: при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр 17 его шток движет накладку 13 назад относительно выстрела (влево на чертеже). При этом штырь затвора 12 косой прорезью 14 сначала поднимается, а потом отводится в крайнее заднее положение. При отключении сжатого воздуха пружина 18 тянет накладку вперед (вправо на чертеже). При этом косая прорезь 14 смещает штырь затвора 12 вперед и сдвигает его вниз. Перезарядка осуществлена.

В ручном подварианте достаточно потянуть и отпустить ручку 15.

ВАРИАНТ 3. Для преобразования Г-образного движения ручного затвора в прямолинейное может также служить следующая конструкция: на оружии имеется скользяще установленный в направляющей втулке шток, соединенный со штырем затвора шатуном.

Наиболее рациональное направление штока - параллельно линии, проходящей через концы Г-образного паза и ниже него - см. фиг.2.

На фиг.2 показана такая конструкция, где: как и ранее, 9 - ствол оружия, 10 - затворная часть. На оружии закреплена направляющая втулка 19, в которой скользяще расположен шток 20, соединенный со штырем затвора 12 шатуном 21. На штоке между втулкой 19 и пневмоцилиндром имеется возвратная пружина (не показаны). На штоке имеется ручка 15 для ручной перезарядки.

Работает этот вариант так: какой-либо исполнительный механизм, например пневмоцилиндр, толкает шток 20 назад (влево на чертеже). Через шатун 21 штырь затвора 12 сдвигается вверх и назад до упора. После отключения сжатого воздуха за счет возвратной пружины шток 20 сдвигается обратно и тянет за собой штырь 12 вперед и вниз. Перезарядка осуществлена.

В ручном подварианте достаточно потянуть и отпустить ручку 15.

ВАРИАНТ 4. Для преобразования Г-образного движения ручного затвора во вращательное движение может быть использован смещенный кривошипно-шатунный механизм («смещенный» - значит ось продольного движения как бы «поршня» не проходит через ось вращения кривошипа). То есть на оружии установлен соединенный с вращательным исполнительным механизмом кривошип, соединенный со штырем затвора шатуном.

Наиболее рациональное расположение оси вращения кривошипа - на линии, уходящей вниз от переднего конца Г-образного паза под углом 30-45 градусов к горизонтали, и на достаточном расстоянии от него, см. фиг.2 - пунктиром показана ось кривошипа ОК.

Работает этот вариант так: кривошип, вращаясь из дальней от Г-образного паза мертвой точки на 360 градусов, смещает штырь затвора 12 сначала вверх-назад, а затем вперед-вниз. Направление вращения особого значения не имеет, но все же для более надежного удаления раздувшейся после выстрела гильзы желательно вращение на данном чертеже против часовой стрелки.

ВАРИАНТ 5. Осуществлять открытие Г-образно движущегося затвора можно с помощью возвратно-вращательно движущегося прямого или спиралевидного рычага с прорезью, в которую входит штырь затвора. То есть на оружии имеется возвратно-вращательно движущийся прямой или спиралевидный рычаг с прорезью, в которую входит штырь затвора, см. фиг.3.

На фиг.3, как и ранее, показаны: 9 - ствол оружия, 10 - затворная часть, 11 - Г-образная прорезь, 12 - штырь затвора и ручка 15. На оси «О» расположен рычаг 22 с прорезью. Рычаг имеет возможность совершать вращательное движение, например, под действием электродвигателя. И имеет возможность возвращаться в прежнее положение под действием крутильной возвратной пружины или под действием перемены направления вращения электродвигателя, например, от перемены полярности или от переключения фаз преобразователя тока.

Работает этот вариант так: рычаг 22 поворачивается назад (влево на чертеже). При этом штырь затвора выводится из вертикальной части паза и отводится назад. При движении рычага 22 обратно затвор наоборот - запирается.

В ручном подварианте достаточно потянуть и отпустить ручку 15.

ВАРИАНТ 6. Осуществлять открытие Г-образно движущегося затвора можно с помощью возвратно-вращательно или пошагово-вращательно движущегося прямого или спиралевидного рычага. То есть на оружии установлен возвратно-вращательно или пошагово-вращательно движущийся прямой или спиралевидный рычаг, имеющий возможность контактировать со штырем затвора, см. фиг.4.

На фиг.4, как и ранее, показаны: 9 - ствол оружия, 10 - затворная часть, 11 - Г-образная прорезь, 12 - штырь затвора, являющийся и рукояткой для ручной перезарядки. Показана деталь 23, состоящая из четырех рычагов и пошагово вращающаяся на оси «О» на 90 градусов, например, с помощью крутильной пружины из композиционного материала или из резины. Запаса энергии пружины хватит на 10-15 выстрелов, после чего она легко закручивается вручную, примерно как пружина больших часов, или откидной рукояткой с обгонной храповой муфтой.

Работает этот вариант так: при повороте детали 23 на 90 градусов она одним из своих рычагов сначала поднимает, а затем отводит назад штырь затвора 12. Вблизи крайнего заднего положения штыря 12 рычаг детали 23 соскакивает со штыря, и штырь возвращается в переднее положение под действием возвратной пружины затвора.

При этом, если движение рычага возвратно-вращательное, то конец рычага не должен сходить со штыря затвора в его заднем положении. А если движение рычага однонаправленное пошаговое, то в крайнем заднем (все направления даны относительно направления выстрела) положении рычаг должен соскакивать со штыря затвора.

Внимание! Этот вариант не работоспособен без следующего варианта, так как вернуться в переднее положение под действием возвратной пружины затвор может, а вот повернуться по Г-образному пазу вниз - не может.

ВАРИАНТ 7. Для указанного поворота по Г-образному пазу затвор оружия имеет пространственно-спиральную возвратную пружину, контактирующую одним концом с выступом на тыльной поверхности затвора, а другим концом - с выступом на торце или на поверхности затворной коробки, причем пружина не только сжата, но и закручена в направлении от Г-образного паза. См. фиг.5.

Этот вариант, как и предыдущие, имеет и самостоятельное значение - даже в обычной винтовке с ручным перезаряжанием он сокращает количество движений с четырех до двух - «вверх-назад». После отпускания ручки затвор вернется вперед и повернется вниз по Г-образному пазу под действием такой пружины «двойного действия».

На фиг.4 показана пружина 24 между затвором 25 и задним торцом затворной коробки 26. Пружина не только упирается в затвор и торец, но и, будучи предварительно закрученной примерно на 60-120 градусов, упирается в выступы на затворе и торце. То есть она стремится закрутить их относительно друг друга.

Работает этот вариант совместно с вариантом №6 так: после соскакивания рычага 23 со штыря 12 пружина 24 досылает затвор вперед и поворачивает его по часовой стрелке, то есть поворачивает штырь 12 вниз. Затвор заперт. Деталь 23, повернувшись на заданный угол, останавливается. Устройство готово к новому циклу перезарядки.

Кроме вышеперечисленных вариантов №№2-7 возможны и другие конструкции, например винтовая штанга с электроприводом, шестеренчатый пневмо- или гидродвигатель, тросовые и цепные передачи, возможно винтовое движение накладки, как в заявке «Автоматическое оружие», и т.п.

ВАРИАНТ 8. Вышеперечисленные варианты №№2-7 пригодны как для проектирования нового оружия, так и для модернизации (оснащения принудительным перезаряжанием) старых образцов.

Конечно, гораздо удобнее изначально сделать механизм перезаряжания таким, чтобы выходное звено механизма совершало простое прямолинейное или вращательное движение. Механизмов перезарядки, осуществляющих прямолинейное движение выходного звена, достаточно много, например автомат Калашникова. Для расширения арсенала технических средств предлагается еще один механизм. Подпружиненный затвор оружия имеет на одной вертикальной оси ручку и соединенную с ней подпружиненную боевую поворотную личинку, упирающуюся в выступ на оружии. См. фиг.6.

На фиг.6, как и ранее, показаны: 9 - ствол оружия, 10 - затворная коробка, пружина 24, затвор 25 и ручка 15. А также показана подпружиненная поворотная боевая личинка 27. Если задний конец личинки выходит за пределы окна для выброса гильзы, то ручка 15 и личинка 27 могут быть в одной плоскости, и такую деталь изготовить проще. Если задний конец личинки не выходит за пределы окна для выброса гильзы, и выступ для личинки может помешать экстракции гильзы, то ручка 15 и личинка 27 должны быть в разных горизонтальных плоскостях.

Работает этот вариант так: при нажатии вручную или исполнительным механизмом на ручку 15 в направлении, показанном стрелкой, личинка 27 прячется во впадину в затворе, и затвор может сдвинуться назад (вправо на чертеже). При отпускании ручки 15 затвор 25 возвращается вперед, а личинка 27 запирает его, отходя в сторону.

Управление всеми вариантами оружия, в котором привод механизма автоматики производится исполнительным механизмом от действия постороннего источника энергии, удобно осуществлять на свободном ходе спускового крючка после производства выстрела. Для этого управляющая кнопка перезарядки должна находиться позади спускового крючка.

На фиг.7 показана ручка 28 оружия со спусковым крючком 29, позади которого имеется управляющая кнопка 30. На фиг.8 показан график усилия при производстве выстрела и при перезарядке, F - усилие на спусковом крючке, L - движение крючка.

Работает оружие так: для производства выстрела стрелок нажимает на спусковой крючок, выбирая 1-й свободный ход, затем усилие на спусковом крючке увеличивается и производится выстрел. Не меняя позы, стрелок сдвигает спусковой крючок дальше, выбирает 2-ой свободный ход и производит нажатие на спусковую кнопку. Срабатывает механизм принудительного перезаряжания. Стрелок готов к следующему выстрелу.

Изобретение относится к стрелковому оружию, в частности к снайперским винтовкам. Первый вариант полуавтоматического оружия состоит из ствола и затвора, привода механизма автоматики перезаряжания и исполнительного механизма, соединенного с источником энергии, находящимся в оружии или связанным с ним гибким проводником энергии. Во втором варианте полуавтоматического оружия механизм перезаряжания состоит из скользяще установленной накладки, содержащей косую прорезь и ручку. В третьем варианте механизм перезаряжания состоит из скользяще установленного в направляющей втулке штока, соединенного со штырем затвора шатуном. Четвертый вариант механизма перезаряжания состоит из соединенного с вращательным исполнительным механизмом кривошипа, соединенного со штырем затвора шатуном. Пятый вариант механизма перезаряжания состоит из возвратно-вращательно или пошагово-вращательно движущегося прямого или спиралевидного рычага, имеющего возможность контактировать со штырем затвора. Также представлен вариант механизма перезаряжания, где для прямолинейного движения ручки затвора подпружиненный затвор оружия имеет на одной вертикальной оси ручку и соединенную с ней подпружиненную боевую поворотную личинку, упирающуюся в выступ на оружии. Техническим результатом изобретения является расширение арсенала механизмов перезаряжания. 8 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что для привода механизма автоматики имеется исполнительный механизм, соединенный с источником энергии, находящимся в оружии или связанным с ним гибким проводником энергии.

2. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве исполнительного механизма содержит пневмоцилиндр, сильфон или мембранную коробку, которые соединены с источником энергии - с баллоном или компрессором, находящимся в оружии или отдельно.

3. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве исполнительного механизма содержит гидроцилиндр, сильфон или мембранную коробку, которые соединены с источником энергии - с гидроаккумулятором или насосом, находящимся в оружии или отдельно.

4. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве источника энергии содержит металлическую, композиционную или резиновую пружину кручения, вращающую механизм перезаряжания.

5. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве исполнительного механизма содержит электромотор или электросоленоид, причем электрический источник энергии находится на оружии или находится на спине стрелка и связан с оружием электрическим проводом.

6. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве источника энергии содержит запас вспомогательных холостых патронов и содержит исполнительный механизм - стреляющее устройство, плюс пневмоцилиндр, сильфон или мембранную коробку для преобразования энергии пороховых газов в движение затвора.

7. Оружие по п. 6, отличающееся тем, что вспомогательные патроны содержат две или более фракции пороха.

8. Оружие по п. 6, отличающееся тем, что стреляющий механизм содержит обойму, затвор и пироцилиндр, причем в пироцилиндре находится поршень, несколько выходящий при движении за его габариты, и в этом положении поршень имеет возможность контактировать с клином, механически соединенным с замком затвора стреляющего устройства, например, в виде управляемой защелки.

9. Оружие по п. 8, отличающееся тем, что механическая связь клина с защелкой выполнена в виде одного длинного рычага или в виде двух связанных концами коромысел.

10. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что управление перезаряжанием осуществляется на свободном ходе спускового крючка после производства выстрела, для чего управляющая кнопка перезарядки находится позади спускового крючка.

11. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что на оружии имеется скользяще установленная накладка, содержащая косую прорезь и ручку, причем штырь ручного затвора входит в косую прорезь.

12. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что на оружии имеется скользяще установленный в направляющей втулке шток, соединенный со штырем затвора шатуном.

13. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что на оружии установлен соединенный с вращательным исполнительным механизмом кривошип, соединенный со штырем затвора шатуном.

14. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что на оружии имеется возвратно-вращательно движущийся прямой или спиралевидный рычаг с прорезью, в которую входит штырь затвора.

15. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что на оружии установлен возвратно-вращательно или пошагово-вращательно движущийся прямой или спиралевидный рычаг, имеющий возможность контактировать со штырем затвора.

16. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что затвор оружия имеет пространственно-спиральную возвратную пружину, контактирующую одним концом с выступом на тыльной поверхности затвора, а другим концом - с выступом на торце или на поверхности затворной коробки, причем пружина не только сжата, но и закручена в направлении от Г-образного паза.

17. Полуавтоматическое оружие, состоящее из ствола и затвора, отличающееся тем, что подпружиненный затвор оружия имеет на одной вертикальной оси ручку и соединенную с ней подпружиненную боевую поворотную личинку, упирающуюся в выступ на оружии.