СИСТЕМА ДЕЙСТВИЯ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ Российский патент 2016 года по МПК F41A3/26 F41A5/02 F41C7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе действия индивидуального огнестрельного оружия, такого как винтовка или ружье. Термин "система действия" используется, чтобы описать в данной конкретной области техники совокупность механизмов, позволяющих после того, как патрон был отстрелян, вытолкнуть корпус стреляной гильзы и загрузить новый патрон.

В частности, изобретение относится к сектору полуавтоматического индивидуального огнестрельного оружия, для которого выталкивание гильзы стреляного патрона и загрузка нового патрона происходят автоматически как следствие отстреливания предыдущего патрона.

Изобретение также относится к сектору автоматического индивидуального огнестрельного оружия, в котором стрельба также активируется автоматически.

Уровень техники

Существуют многочисленные полуавтоматические системы действия.

Система действия с отбором газа ("Gas Intake")

Первый тип полуавтоматической системы действия называют "Gas Intake" (с отбором газа), где система использует энергию газов, полученных в результате взрыва пороха патрона. Небольшое количество таких газов отбирается из ствола и должным образом используется, позволяя выполнить цикл открывания и выбрасывания гильзы и перезаряда.

Одним из примеров варианта осуществления системы действия с отбором газа описывается в европейском патенте ЕР-В1-1162427 на имя Заявителя, в котором используется парциальный клапан, чтобы ограничить эффекты чрезмерно сильных взрывов газа, вызванных использованием тяжелых патронов.

Один из недостатков систем действия с отбором газа является необходимость в сложном обслуживании системы, прежде всего из-за невоспламеняющихся газов, которые создают загрязнение и образуют отложения на подвижных механических частях.

Инерционная система действия (Inertial)

Дополнительный тип полуавтоматической системы действия известен как "инерционный", где используется отдача всего огнестрельного оружия, возникающая в результате выстрела.

В частности, механизм предусматривает скользящую каретку затвора, затвор патронника и пружину, расположенную между кареткой и затвором.

При стрельбе возникает отдача огнестрельного оружия, каретка по инерции остается в фиксированном положении относительно затвора, который взамен двигается назад, поскольку он соединен со стволом; пружина, таким образом, сжимается. Последующее распрямление пружины толкает каретку назад, позволяя активировать цикл открытия и удаления гильзы и перезаряда.

Один пример варианта конструкции описывается в документе США US 3,447,417.

Такая система является наиболее предпочтительной: она проста и экономична для решения задачи и не требует бережного обслуживания. Однако в такой системе рабочие характеристики в большой степени зависят от отдачи огнестрельного оружия.

Следовательно, чтобы система функционировала правильно, необходима легкая винтовка; кроме того, система чувствительна к реакции пользователя на стрельбу (на жаргоне, чувствительна к "плечу" пользователя, в которое упирается приклад винтовки; если плечо напряжено, винтовка не дает отдачу и система может не перезаряжаться); наконец, система может также быть неспособна действовать правильно в случае легких патронов, которые не вызывают сильной отдачи.

Короткоствольная система с отдачей (Short barrel recoil)

Дополнительный тип полуавтоматической системы действия называют "короткоствольной системой с отдачей", в которой используют только отдачу ствола, который после короткого хода останавливается относительно корпуса.

В такой системе ствол скользит относительно корпуса огнестрельного оружия и вслед за взрывом пороха в патроннике, движется за счет отдачи, толкая затвор и каретку затвора в обратном направлении.

После короткого хода ствол останавливается относительно корпуса и заканчивает свой обратный ход, в то время как каретка затвора продолжает свой ход, активируя цикл открывания и выталкивания и перезаряда.

Система, в целом, масштабируется на основе самых малых патронов, которыми должна вестись стрельба; для тяжелых патронов скорость отдачи ствола очень высокая, но ограничивается тем фактом, что ход отдачи короткий. В любом случае, между стволом и корпусом должна быть предусмотрена система демпфирования.

Один из примеров варианта осуществления описывается в европейской патентной заявке ЕР 1950520 на имя Заявителя.

Также существует пример варианта осуществления, в котором часть ствола, являющаяся патронником, двигается в направлении движения отдачи; такое решение описывается в документах US 2476232 и US 2847787.

Короткоствольная система с отдачей не требует сложного обслуживания и на нее не оказывают в большой степени влияние характеристики пользователя, при этом она является простой и экономичной системой.

Однако такая система обладает некоторыми недостатками при стрельбе тяжелыми патронами из-за соударения между стволом и корпусом, нуждаясь в любом случае в демпферной системе между стволом и корпусом.

Длинноствольная система с отдачей (Long barrel recoil)

Дополнительный тип полуавтоматической системы действия называют "длинноствольной системой с отдачей", в которой используют только отдачу ствола, который двигается назад на величину хода по меньшей мере настолько, насколько позволяет патронник, прежде чем остановиться относительно корпуса.

В такой системе ствол скользит относительно корпуса огнестрельного оружия и после взрыва пороха в патроннике создает отдачу, толкая затвор и каретку затвора назад.

После длинного хода ствол останавливается относительно корпуса и прекращает свой обратный ход, в то время как каретка затвора продолжает свой ход, активируя цикл открывания и выталкивания патронной гильзы; при этом каретка остается в заднем положении. В этот момент ствол снова движется вперед, чтобы выполнить цикл перезаряда. В конце перезаряда каретка освобождается и возвращается вперед, выполняя цикл закрывания.

Длинноствольная система с отдачей не требует сложного обслуживания и на нее не оказывают в большой степени влияние характеристики пользователя. Однако такая система обладает некоторыми недостатками при стрельбе тяжелыми и среднего веса патронами, нуждаясь в системе демпфирования между стволом и корпусом; кроме того, пользователь ощущает очень сильную отдачу.

Инерционная система действия с отбором газа (Gas intake and inertial)

Заявитель недавно разработал инновационную инерционную систему действия с отбором газа, описанную в европейском патенте ЕР-В1-1624275.

Система действия использует отбор небольшого количества газа из ствола при отдаче огнестрельного оружия посредством скользящей каретки затвора, причем затвор патронника и пружина располагаются между кареткой и затвором.

При стрельбе легкими патронами цикл открывания и извлечения и перезаряда имеет место в результате действия газа и пружины; при стрельбе тяжелыми патронами циклы происходят в результате действия одной только пружины. Система саморегулируется между упомянутыми функциями.

Такая система чрезвычайно выгодна и объединяет в себе преимущества инерционной системы и системы с отбором газа. Однако она обладает некоторыми недостатками: например, это сложная система и требует сложного обслуживания и чистки частей.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в создании системы действия для индивидуального огнестрельного оружия, преодолевающая недостатки предшествующего уровня техники и удовлетворяющая вышеупомянутым требованиям.

Такая задача решается огнестрельным оружием, изготовленным по п.1 формулы изобретения.

Характеристики и преимущества индивидуального огнестрельного оружия, соответствующего настоящему изобретению, будут очевидны из приведенного ниже описания, сделанного посредством примера, не создающего ограничений, со ссылкой на приложенные чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вариант осуществления функциональной группы винтовки с системой действия, соответствующей изобретению, в конфигурации огнестрельного оружия, готового для стрельбы, с пулей в стволе.

Фиг.2 - увеличенное изображение участка II, показанного на фиг.1.

Фиг.3 - вид в поперечном сечении системы действия, показанной на фиг.2, вдоль линии поперечного сечения III-III на фиг.2.

Фиг.4 - система действия, показанная на фиг.1, в конфигурации максимального сжатия.

Фиг.5 - система действия, показанная на фиг.1, в конфигурации стрельбы.

Фиг.6 - система действия, показанная на фиг.1, в освобожденной конфигурации.

Фиг.7 - вид в поперечном сечении системы действия, показанной на фиг.6, вдоль линии поперечного сечения VII-VII на фиг.6.

Фиг.8 - система действия, показанная на фиг.1, в конфигурации ограничения перемещения.

Осуществление изобретения

Для ясности, здесь далее в описании будет делаться прямая ссылка на гладкоствольную винтовку; однако изобретение носит общий характер и применимо к любому индивидуальному огнестрельному оружию, винтовкам или револьверам, для применения в гражданских целях, спортивных состязаниях или охоты, и для военного применения, с автоматическим или полуавтоматическим действием.

Как показано на фиг.1, ссылочная позиция 1 в целом обозначает индивидуальное огнестрельное оружие, такое как винтовка.

Винтовка 1 содержит ствол 2 с основной длиной вдоль основной оси X между свободным концом, из которого выходит заряд при выстреле, и противоположным проксимальным концом 4.

Винтовка 1 дополнительно содержит корпус 6 с рабочей камерой 8.

Ствол 2 на его проксимальном конце 4 входит в зацепление с корпусом 6 в рабочей камере 8.

Винтовка 1 содержит систему действия, пригодную для выполнения цикла открывания и удаления гильзы стреляного патрона и цикла загрузки нового патрона автоматически, как следствие выстрела предыдущего патрона.

Система действия содержит казенную часть 30, прикрепленную к проксимальному концу 4 ствола 2, выполненную в форме пустотелого корпуса.

Казенная часть 30 содержит выступы 30а казенной части, выступающие внутрь и разнесенные по углу.

Дополнительно система действия содержит затвор 10, который в конфигурации огнестрельного оружия, готового к выстрелу, с пулей в стволе, соединяется разъемным способом с проксимальным концом 4 ствола 2, чтобы закрыть патронник 12 ствола, где патрон располагается перед выстрелом.

Затвор 10 содержит выступы 10а затвора, выступающие наружу и разнесенные по углу.

В конфигурации огнестрельного оружия, готового к стрельбе, с пулей в стволе, выступы затвора 10а в осевом направлении выравниваются с выступами 30а казенной части таким образом, что затвор запирается в осевом направлении, и поэтому препятствуют движению затвора назад (фиг.3).

Кроме того, система действия содержит каретку 14, скользящую в рабочей камере 8 корпуса 6, обращенную к затвору в передней части.

В частности, каретка 14 содержит кулачок, находящийся в зацеплении с затвором 10, сформированный так, чтобы прямолинейное движение каретки заставляло затвор поворачиваться.

Дополнительно система действия содержит по меньшей мере один упругий элемент 16, например, сформированный из множества пружин типа тарельчатых пружин, помещенных в сжатом состоянии между кареткой 14 и затвором 10.

В частности, упругий элемент 16 находится на каретке 14.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, система действия содержит ствол 20, соединенный с кареткой 14 и вставленный в затвор 10 с возможностью скольжения, причем упомянутый ствол 20 по оси пересекает упругий элемент 16.

Дополнительно система действия содержит внутри рабочей камеры 8 упор 32, пригодный для конструктивного взаимодействия с казенной частью 30, чтобы ограничивать осевой ход внутри упомянутой рабочей камеры, ограничивая, таким образом, осевой ход ствола.

Например, упор 32 делается в рабочей камере 8 корпуса 6 посредством выступа непосредственно из стенки, которая разграничивает упомянутую рабочую камеру.

Ствол 2 скользит между крайним передним положением (фиг.2), в котором свободный ход максимизируется, насколько позволяет упор 32, и определяет ход С при стрельбе, и крайним задним положением, в котором ствол 2 посредством казенной части 30 упирается в упор 32.

Предпочтительно, ход С при выстреле составляет 3-5 миллиметров; например, ход при выстреле равен 4 миллиметрам.

Кроме того, в конфигурации огнестрельного оружия, готового к стрельбе, с пулей в стволе (фиг.2), каретка 14 помещена в исходное положение, в котором она находится на заданном начальном расстоянии от затвора 10. Такое расстояние определяется как ход D сжатия.

Предпочтительно, ход D сжатия составляет 1-2 миллиметра; например, ход сжатия равен 1,5 миллиметрам.

В показанном варианте осуществления ход D сжатия меньше, чем ход С при выстреле.

Дополнительно винтовка 1 содержит патронный магазин 40, расположенный под стволом 2, где находятся патроны, которые должны по очереди подаваться в патронник 12 для ведения стрельбы.

Например, патронный магазин 40 прикрепляется на проксимальном конце к выступу корпуса 6.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, магазин 40 содержит трубку 42 контейнера, проходящую в осевом направлении вдоль оси Y контейнера, параллельную и отдельную от оси X ствола и закрытую на переднем конце крышкой 44.

Дополнительно система действия содержит средство возвращения ствола, пригодное для воздействия на ствол в направлении переднего крайнего положения.

Упомянутое средство возвращения ствола является, например, упругим средством, например, содержащим возвратную пружину 46 ствола, расположенную коаксиально относительно контейнерной трубки 42, чтобы иметь возможность сжатия.

Дополнительно, система действия содержит средство возвращения каретки затвора, пригодное для воздействия на каретку 14 в направлении начального положения.

Упомянутое средство возвращения каретки затвора является, например, упругим средством, например, содержащим возвратную пружину 52 каретки, прикрепленную коаксиально к трубке 42 контейнера.

В конфигурации огнестрельного оружия, готового к стрельбе, с пулей в стволе, ствол находится в крайнем переднем положении и каретка затвора находится в начальном положении (фиг.2).

Патрон помещен в патронник 12.

Во время выстрела взрыв черного пороха, содержавшегося в патроне, происходит в патроннике 12, после чего пуля проходит вдоль ствола 2 и выходит из его дистального конца.

В то же самое время ствол 2, который может двигаться относительно корпуса, движется назад по отношению к нему.

В результате удара, созданного взрывом, ствол движется назад, в то время как каретка 14 по инерции остается неподвижной за счет скольжения в рабочей камере 8. Во время выстрела затвор 10 движется в направлении каретки, таким образом, уменьшая или аннулируя ход D сжатия.

Таким образом, реализуется конфигурация, соответствующая сжатию (фиг.4). Фактически, приближение затвора 10 в направлении каретки 14 вызывает сжатие упругого элемента 16.

Кроме того, энергия ствола 2 такова, что его обратный ход продолжается, нажимая посредством затвора также в обратном направлении на каретку 14.

Казенная часть 30, таким образом, приближается к упору 32 и прекращает движение, упираясь в упор 32, являющийся относительно неподвижным, погашая, таким образом, ход С в результате выстрела.

В таких условиях реализуется конфигурация при выстреле (фиг.5), в которой ствол 2 упирается в упор 32, тогда как каретка 14 свободно движется назад за счет толчка, полученного стволом, и отпускания упругого элемента 16.

Посредством движения назад каретка воздействует на дополнительные механизмы винтовки, выполняя цикл открывания и извлечения корпуса стреляной гильзы и загрузки нового патрона.

В частности, каретка 14, двигаясь назад, посредством кулачка заставляет затвор 10 поворачиваться до тех пор, пока упомянутый затвор не выйдет из зацепления в осевом направлении с выступами казенной части 30 (фиг.7).

В освобожденной конфигурации (фиг.6) каретка все еще имеет тенденцию двигаться назад и затвор освобождается в осевом направлении, так чтобы оттягиваться назад кареткой 14.

Каретка 14, наконец, устанавливается в крайнее заднее положение в конфигурации ограничителя перемещения (фиг.8).

Затем происходит загрузка нового патрона.

Из положения, принятого в конфигурации для выстрела, ствол возвращается обратно в крайнее переднее положение под действием средства возвращения ствола, в частности возвратной пружины 46 ствола.

Из крайнего заднего положения каретка 14 возвращается обратно в начальное положение под действием средства возвращения каретки, в частности, возвратной пружины 42.

В качестве новшества, система, соответствующая настоящему изобретению, позволяет преодолеть недостатки предшествующего уровня техники.

Фактически, ход системы при выстреле в соответствии с изобретением, в целом, меньше, чем аналогичный ход при выстреле короткоствольных систем с отдачей при равной эффективности; это становится возможным благодаря тому, что каретка может частично использовать энергию, накопленную упругим элементом.

В результате система действия, соответствующая изобретению, масштабируется на основе самых легких патронов, которые должны выстреливаться, но для более тяжелых патронов ствол и каретка не достигают очень высоких скоростей, поскольку ход ствола при выстреле очень короткий.

Кроме того, соударение между стволом и корпусом уменьшается по сравнению с короткоствольными системами с отдачей, соответствующими предшествующему уровню техники, в результате как уменьшенного хода при выстреле, о котором было сказано, так и сохранения части начальной энергии ствола в упругом элементе и энергии, рассеянной в упругом элементе за счет трения.

В результате система действия, соответствующая настоящему изобретению, обладает оптимальным функционированием как с легкими патронами, так и с патронами среднего, большого и очень большого веса.

Кроме того, предпочтительно, что на систему действия, соответствующую настоящему изобретению, не оказывают влияния физические характеристики пользователя, поскольку ствол при отдаче движется свободно.

Кроме того, предпочтительно, что система действия, соответствующая настоящему изобретению, для оптимального функционирования необязательно должна применяться в легкой винтовке.

Соответственно дополнительному предпочтительному варианту, огнестрельное оружие, снабженное системой действия, соответствующей настоящему изобретению, способно гарантировать очень большой срок службы, так как скорости обратного хода ствола и каретки чрезвычайно ограничены.

Наконец, предпочтительно, что система действия, соответствующая настоящему изобретению, не требует сложного обслуживания и проста и экономична при изготовлении.

Очевидно, специалист в данной области техники может вводить в описанную выше систему действия изменения для удовлетворения требований, зависящих от обстоятельств. Такие изменения также попадают в области защиты, определенной нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к индивидуальному огнестрельному оружию, в частности к автоматическому огнестрельному оружию. Система действия для индивидуального огнестрельного оружия, такого как винтовка, содержит каретку (14), скользящую в осевом направлении в камере корпуса огнестрельного оружия. Затвор (10) связан со стволом (2). Упругий элемент (16) сжимается между кареткой (14) и затвором (10). В конфигурации огнестрельного оружия, готового для выстрела, с пулей в стволе, затвор (10) имеет свободный ход (D) сжатия для сжатия упругого элемента (16). Ствол (2) имеет свободный ход (С) для выстрела относительно упора (32) рабочей камеры (8). Достигается уменьшение соударения между стволом и корпусом оружия и повышение срока службы огнестрельного оружия. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Индивидуальное огнестрельное оружие, такое как винтовка, содержащее:
- корпус (6), в котором находится рабочая камера (8), имеющая упор (32);
- ствол (2), проходящий главным образом вдоль оси (X) ствола между свободным дистальным концом для выпуска газов при выстреле, и противоположным проксимальным концом (4), в котором имеется патронник (12), находящийся в зацеплении с корпусом (6), причем упомянутый ствол (2) скользит в осевом направлении относительно упомянутого корпуса (6);
- автоматическая система действия для выполнения цикла открывания, извлечения корпуса стреляной гильзы и загрузки нового патрона после выстрела предыдущего патрона, причем упомянутая система содержит:
a) каретку (14), помещенную в рабочей камере (8) корпуса (6), скользящую в осевом направлении в упомянутой камере;
b) затвор (10), соединяемый с проксимальным концом (4) ствола (2) с возможностью разъединения, пригодный для закрывания патронника (12);
c) упругий элемент (16), сжимаемый между кареткой (14) и затвором (10);
в котором в конфигурации огнестрельного оружия, готового к выстрелу, с пулей в стволе, затвор (10) имеет свободный ход (D) сжатия для сжатия упругого элемента (16) и ствол (2) имеет свободный ход (С) при выстреле относительно упора (32) рабочей камеры (8).

2. Огнестрельное оружие по п.1, в котором в конфигурации предельного сжатия затвор (10) упирается в каретку (14) и упругий элемент (16) сжимается.

3. Огнестрельное оружие по п.1, в котором в конфигурации выстрела выступ (32) препятствует движению ствола (2) назад и упомянутая каретка (14) может свободно перемещаться назад в крайнее заднее положение.

4. Огнестрельное оружие по п.1, в котором упругий элемент (16) находится на каретке (14).

5. Огнестрельное оружие по п.1, в котором система действия содержит ствол (20), присоединенный прямолинейным движением к каретке (14), вставленной так, чтобы скользить в затворе (10), и так, чтобы пересекать упругий элемент (16).

6. Огнестрельное оружие по п.1, в котором система действия содержит средство возвращения ствола, пригодное для воздействия на ствол в направлении крайнего переднего положения, и средство возвращения каретки, пригодное для воздействия на каретку в направлении начального положения.

7. Огнестрельное оружие по п.1, содержащее казенную часть (30), прикрепленную к проксимальному концу (4) ствола, снабженного выступами (30a) казенной части, пригодными для блокирования затвора (10) в осевом направлении.

8. Огнестрельное оружие по п.7, в котором затвор устройства (10) снабжен выступами (10a) затвора, дающими возможность расцепления с казенной частью (30) посредством вращения.

9. Огнестрельное оружие по любому из пп.1-8, в котором каретка (14) содержит кулачок, находящийся в зацеплении с затвором (10), обладающий такой формой, что поступательное движение каретки заставляет затвор поворачиваться.

10. Винтовка или карабин по п.1.

11. Ружье по п.1.