КОРАБЕЛЬНАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ УСТАНОВКА МАЛОГО КАЛИБРА Российский патент 2021 года по МПК F41A9/00 

Настоящее изобретение относится к корабельным артиллерийским установкам малого калибра с магазином большой емкости.

Основными задачами артиллерийской установки малого калибра, предназначенной для вооружения современных кораблей, являются:

- уничтожение в ближней зоне противокорабельных ракет, самолетов, вертолетов и других средств воздушного нападения противника;

- поражение малоразмерных морских надводных целей и расстрел плавающих мин;

- поражение видимой открытой живой силы и огневых точек противника на берегу.

В соответствии с выполняемой задачей применяются боеприпасы разных типов. Поэтому указанная артиллерийская установка должна быть оснащена магазином, содержащим необходимые боеприпасы и системой их выбора.

Известны магазины большой емкости для ручного автоматического оружия, которые появились еще в 19 веке (см. интернет журнал «Армейский вестник», https://army-news.ru/2015/10magazinv-bolshoi-vomkosti-dlva-ruchnogo-avtomaticheskogo-oruzhiya/). К ним относятся барабанный, шнековый и дисковый магазины. Их отличительной особенностью является последовательная подача патронов из магазина, что исключает возможность селективного питания автоматического оружия.

Известна предназначенная для вооружения кораблей малокалиберная артиллерийская установка АК- 630 с селективным питанием из двух лент (см. Артиллерийская установка АК-630, А-213М; Техническое описание; Инструкция по эксплуатации, 1989 г.).

В АК-630 применен 30 мм 6-ствольный зенитный автомат, непрерывное питание которого обеспечивается гибкой многозвенной патронной лентой. Звенья легко разъединяются после извлечения патрона из звена. Во время стрельбы разъединенные звенья патронной ленты и стреляные гильзы отводятся от автомата соответствующим гильзозвеньеотводом в специальный бункер.

В комплект ЗИП АК-630 входит снаряжательная машинка, предназначенная для снаряжения и расснаряжения патронной ленты.

Отметим недостатки артиллерийской установки АК- 630:

- система звеньевого питания многоствольного оружия позволяет снаряжать артиллерийскую установку боеприпасами только одного типа, что недостаточно для выполнения вышеуказанных задач;

- магазин артиллерийских боеприпасов, выполненный в виде ящика, в котором уложена гибкая многозвенная патронная лента, расположен на корабле в подпалубном помещении, что в условиях качки приводит к закручиванию и перекосу свободной ветви патронной ленты;

- дополнительные работы, включающие сбор, хранение и контроль разъединенных звеньев стреляной патронной ленты, усложняют техническое обслуживание и ухудшают удобство эксплуатации артиллерийской установки.

Прототипом заявляемого изобретения выбрана известная башенная установка наземной боевой машины, в которой применена одноствольная 30 мм автоматическая пушка 2А42 с питанием из двух лент, в которой работа автоматики обеспечивается откатом и накатом затворной рамы, и ствольная коробка закреплена в люльке так, что ось ствола этой пушки пересекается с геометрической осью поворота башни приводом горизонтального наведения (см. «Проектирование спецмашин. Часть 1. Проектирование стрелково-пушечного вооружения». Под редакцией М.В. Грязева. Издательство Тульского государственного университета. Тула, 2008 г.)

Прототип выгодно отличается от аналога тем, что не имеет второго недостатка аналога, в то же время питание из двух лент позволяет снаряжать прототип боеприпасами только двух типов, что также недостаточно для выполнения вышеуказанных задач.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемого изобретения заключается в обеспечении практически неограниченной возможности селективного питания артиллерийского автомата малокалиберной корабельной артиллерийской установки соответствующими боеприпасами любого типа.

Для достижения этого технического результата в корабельной артиллерийской установке малого калибра, включающей станок с ладыгами, закрепляемый на палубе корабля-носителя с обеспечением поворота приводом горизонтального наведения, люльку, снабженную двумя цапфами, на которых она установлена в ладыгах станка с возможностью поворота приводом вертикального наведения, и одноствольную малокалиберную автоматическую пушку, в которой работа автоматики обеспечивается откатом и накатом затворной рамы, и ствольная коробка которой закреплена в люльке так, что ось ствола этой пушки пересекается с геометрической осью поворота станка приводом горизонтального наведения, согласно заявляемому изобретению люлька, выполненная в виде чашеобразной металлоконструкции, закрыта замкнутой и соединенной с этой металлоконструкцией неподвижно защитой, из которой выступает ствол пушки, внутри люльки рядом с пушкой, по меньшей мере с одной ее стороны, расположен магазин роторного типа, который содержит ротор, установленный с возможностью его поворота на полуоси, выполненной как продолжение соответствующей из упомянутых цапф, диск, расположенный между пушкой и ротором и закрепленный на полуоси с обеспечением прилегания его к торцевой стороне ротора, и механизм подачи патронов на линию досылания, именуемый дальше механизмом подачи, причем ротор снабжен продольными клиновидными лопастями, промежутки между которыми образуют полости однорядных коробчатых магазинов, в которых артиллерийские патроны располагаются радиально снарядами к оси ротора, входы в эти полости и они же выходы для артиллерийских патронов находятся на торцевой стороне этого ротора, а механизм подачи содержит подающие пружины и подаватели, расположенные в каждом однорядном коробчатом магазине, приемник, который установлен на этой же полуоси, как на опоре, с обеспечением прилегания к наружной стороне диска, возможностью возвратно-поворотного движения и обеспечением кинематической связи его с затворной рамой пушки, и подпружиненные клапаны, установленные на диске с возможностью взаимодействия с находящимся в приемнике артиллерийским патроном, кроме того в диске выполнены входное окно, через которое однорядные коробчатые магазины снаряжаются артиллерийскими патронами посредством закрепленного на диске загрузочного устройства, выполненного с возможностью удерживания артиллерийских патронов в том однорядном коробчатом магазине, который находится в створе с входным окном, и выходное окно, через которое очередной артиллерийский патрон перемещается подавателем под действием подающей пружины из однорядного коробчатого магазина в приемник, возвратно-поворотное движение которого под действием затворной рамы пушки сопровождается взаимодействием этого патрона с подпружиненными клапанами и вытеснением его этими клапанами из приемника на линию досылания.

Заявляемая корабельная артиллерийская установка малого калибра имеет в сравнении с прототипом существенные отличия и обладает новыми техническими свойствами, отсутствующими в известном прототипе.

Существенным в заявляемой корабельной артиллерийской установке является то, что:

- люлька, в которой закреплена пушка, закрыта замкнутой защитой, соединенной с этой люлькой неподвижно, что исключает необходимость в амбразурном щите и его уплотнении;

- внутри этой люльки по обе стороны от пушки находятся два магазина роторного типа;

- ротор каждого магазина установлен с возможностью его поворота на полуоси, выполненной как продолжение соответствующей цапфы люльки, и снабжен продольными клиновидными лопастями, промежутки между которыми образуют полости однорядных коробчатых магазинов, в которых артиллерийские патроны располагаются радиально снарядами к оси ротора;

- между ротором и пушкой расположен диск, в котором выполнены окно для входа артиллерийских патронов в соответствующий коробчатый магазин ротора и окно для их выхода при подаче на линию досылания;

- в каждом магазине роторного типа механизм подачи патрона на линию досылания имеет в своем составе подающие пружины и подаватели, расположенные в каждом однорядном коробчатом магазине, приемник, кинематически связанный с затворной рамой этой пушки, и подпружиненные клапаны, установленные на диске с возможностью взаимодействия с находящимся в приемнике артиллерийским патроном.

Заявляемое техническое решение, сохраняя преимущества прототипа, всей совокупностью своих существенных признаков позволяет упростить конструкцию и расширить возможности боевого применения малокалиберной корабельной артиллерийской установки.

Анализ существующей научно-технической и патентной информации показал неизвестность предлагаемой совокупности существенных отличительных признаков. Неизвестными оказались и отдельные существенные признаки. Таким образом, заявляемое изобретение можно считать отвечающим критерию патентоспособности «новизна».

В заявляемом техническом решении имеет место нетрадиционное разрешение проблемы существенного увеличения степени селективности боепитания корабельной артиллерийской установки малого калибра, а именно, указанный технический результат достигается за счет соединения конструктивной схемы многорядной укладки радиально расположенных в роторе артиллерийских патронов, характерной для дисковых магазинов большой емкости, с конструктивной схемой подачи артиллерийских патронов на линию досылания с помощью подающих пружин и подавателей, характерной для однорядных коробчатых магазинов ручного автоматического оружия.

Для специалиста такое решение логически не следует из известного технического уровня развития артиллерийских корабельных установок среднего калибра. Таким образом, предлагаемое изобретение отвечает критерию «изобретательский уровень».

В соответствии с настоящим изобретением возможны два варианта его осуществления:

- корабельная артиллерийская установка малого калибра с одним магазином роторного типа, который расположен в люльке с одной стороны от пушки рядом с ней;

- корабельная артиллерийская установка малого калибра с двумя магазинами роторного типа, которые расположены в люльке по обе стороны от пушки рядом с ней.

Предпочтительным для осуществления изобретения в виде артиллерийской установки, которая устанавливается на палубе у борта корабля, является первый вариант. Для артиллерийской установки, которая устанавливается в носовой части корабля, предпочтительным является второй вариант.

В исполнении по второму варианту осуществления изобретения устройство и работа заявляемой корабельной артиллерийской установки малого калибра, именуемой дальше «артиллерийская установка», объяснены ниже со ссылкой на приложенные рисунки:

на фиг. 1 показан вид в перспективе артиллерийской установки со стороны ствола пушки;

на фиг. 2 показан вид в перспективе артиллерийской установки со стороны привода вертикального наведения;

на фиг. 3 показан вид в перспективе качающейся части артиллерийской установки со снятой защитой;

на фиг. 4 показан вид в перспективе артиллерийской установки со снятой защитой;

на фиг. 5 показан вид в разрезе артиллерийской установки;

на фиг. 6 показан вид в разрезе артиллерийской установки по первому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 7 показан вид в перспективе с частичным вырезом на установку в люльке со снятой защитой магазина роторного типа, оснащенного загрузочным устройством;

на фиг. 8 показан вид в перспективе с частичным вырезом ротора;

на фиг. 9 показан вид в перспективе на установку мотор-редуктора в приводе поворота ротора;

на фиг. 10 показан вид в перспективе с частичным вырезом магазина роторного типа, снаряженного артиллерийскими патронами и оснащенного загрузочным устройством;

на фиг. 11 показан вид в перспективе на установку диска и приемника на полуоси магазина роторного типа;

на фиг. 12 показана кинематическая связь между приемником в его верхнем положении на фиксаторе и затворной рамой пушки, находящейся в положении отката на шептале;

на фиг. 13 показана кинематическая связь между приемником в его нижнем положении и затворной рамой пушки, находящейся в положении наката;

на фиг. 14 показана в перспективе с частичным вырезом подача очередного артиллерийского патрона из однорядного коробчатого магазина ротора в приемник в его нижнем положении;

на фиг. 15 показано в перспективе с частичным вырезом удерживание приемником в его верхнем положении артиллерийских патронов в однорядном коробчатом магазине ротора и взаимодействие находящегося в приемнике артиллерийского патрона с подпружиненными клапанами, закрепленными на диске;

на фиг. 16 показана в перспективе подача артиллерийского патрона на линию досылания;

на фиг. 17 показана в перспективе подача артиллерийского патрона в загрузочное устройство со снятым корпусом и скрытым вытеснителем;

на фиг. 18 показан вид загрузочного устройства с артиллерийским патроном, удерживаемым подпружиненными обратными клапанами и вытеснителем.

Артиллерийская установка (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) включает станок 1 с ладыгами 2, закрепляемый на палубе корабля-носителя с обеспечением поворота приводом горизонтального наведения 3, люльку 4, снабженную двумя цапфами 5, на которых она установлена в ладыгах 2 станка 1 с возможностью поворота приводом вертикального наведения 6, одноствольную малокалиберную автоматическую пушку, именуемую дальше пушка 7, ствольная коробка 8 которой закреплена в люльке 4 так, чтобы ось ствола «О» этой пушки пересекалась с геометрической осью «O₁» поворота станка 1 приводом горизонтального наведения 3, и два магазина роторного типа 9, которые находятся в люльке 4 по обе стороны от пушки 7.

В заявляемом изобретении предпочтительно применить одноствольную 30 мм автоматическую пушку 2А42, в которой для работы автоматики используется энергия пороховых газов, отводимых из ствола в газовую муфту.

Люлька 4 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 7), выполненная в виде чашеобразной металлоконструкции, закрыта замкнутой защитой 10 (фиг. 1, фиг. 2), которая соединена с этой металлоконструкцией неподвижно.

Цапфы 5 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 11) выполнены в виде закрепленных в люльке 4 деталей, имеющих фланец 11, короткий шип 12 и полуось 13, которая направлена от фланца 11 внутрь люльки 4.

Каждый магазин роторного типа 9 (фиг. 3, фиг. 5, фиг. 7, фиг. 8, фиг. 10, фиг. 11) содержит ротор 14, расположенный рядом с пушкой 7, диск 15, расположенный между этой пушкой и барабаном, и механизм подачи 16, обеспечивающий перемещение патронов на линию досылания в патронник ствола.

Ротор 14 (фиг. 8) выполнен внутри с продольными клиновидными лопастями 17, промежутки между которыми представляют собой полости однорядных коробчатых магазинов 18, в которых артиллерийские патроны располагаются радиально снарядами к оси барабана, причем входы и они же выходы 19 для артиллерийских патронов находятся на торцевой стороне «А» этого ротора.

Ротор 14 (фиг. 7) установлен на полуоси 13 с возможностью его поворота приводом, содержащим мотор-редуктор 20 (фиг. 9). На выходном валу мотор-редуктора 20 закреплена шестерня 21, которая находится в зацеплении с закрепленным на роторе 14 зубчатым венцом 22.

Диск 15 (фиг. 7, фиг. 10, фиг. 11, фиг. 14, фиг. 15) закреплен на полуоси 13 с обеспечением прилегания его к торцевой стороне «А» ротора 14.

Механизм подачи 16 (фиг. 11, фиг. 7, фиг. 8, фиг. 10, фиг. 12, фиг. 13, фиг 14, фиг. 15) содержит подающие пружины 23 и подаватели 24, расположенные в каждом однорядном коробчатом магазине 18, приемник 25, установленный на полуоси 13, как на опоре, с обеспечением прилегания к наружной стороне «Б» диска 15 и возможностью возвратно-поворотного движения, и подпружиненные клапаны 26, закрепленные на диске 15 с возможностью взаимодействия с находящимся в приемнике 25 артиллерийским патроном. Возвратно-поворотное движение приемника 25 обеспечено наличием кинематической связи между затворной рамой 27 пушки 7 и приемником 25.

Эта кинематическая связь (фиг. 12, фиг. 13) содержит рычаг подачи 28, взаимодействующий с затворной рамой 27, пружинный цилиндр 29, соединяющий рычаг подачи 28 с приемником 25, шептало 30, удерживающее затворную раму 27 в положении отката, и фиксатор 31, блокирующий возвратно-поворотное движение приемника 25, который находится при этом в исходном положении.

В диске 15 (фиг. 7, фиг. 11, фиг. 10) выполнено входное окно 32, через которое ротор 14 снаряжается артиллерийскими патронами посредством закрепленного на диске 15 загрузочного устройства 33, выполненного с возможностью удерживания артиллерийских патронов в том однорядном коробчатом магазине 18 ротора 14, которое находится в створе с входным окном 32.

В диске 15 выполнено также выходное окно 34, через которое очередной артиллерийский патрон перемещается подавателем 24 под действием подающей пружины 23 из однорядного коробчатого магазина 18 ротора 14 в приемник 25, который при этом разблокирован от действия фиксатора 31 и переведен затворной рамой 27 из исходного положения в боевое. Отметим, что переведенный в исходное положение приемник 25 перекрывает окно 34.

Загрузочное устройство 33 (фиг. 7, фиг. 17, фиг. 18) содержит корпус 35, выполненный в виде коробки, две пары подпружиненных обратных клапанов 36, выполненных с обеспечением удерживания ими артиллерийского патрона, и вытеснитель 37, расположенный между парами этих клапанов 36.

В корпусе 35 (фиг. 10) выполнено круглое окно 38 для входа артиллерийского патрона в осевом направлении внутрь корпуса 35, при этом артиллерийский патрон, удерживаемый двумя парами подпружиненных обратных клапанов 36, находится в створе с соответствующим окном 32 в диске 15, через которое он под действием вытеснителя 37 перемещается из загрузочного устройства 33 в соответствующий однорядный коробчатый магазин 18 ротора 14.

Заявляемая корабельная малокалиберная артиллерийская установка снаряжается боеприпасами следующим образом. Включением мотор-редуктора 19 ротор 14 поворачивают в положение, при котором окно 32 в диске 15 находится в створе с пустым однорядным коробчатым магазином 18 ротора 14. Вручную или механизированным способом артиллерийские патроны подают в осевом направлении в круглое окно 38 загрузочного устройства 33, где они сначала удерживаются двумя парами подпружиненных обратных клапанов 36 затем перемещаются вытеснителем 37 через окно 32 в однорядный коробчатый магазин 18. При возвращении вытеснителя 37 в исходное положение подпружиненные обратные клапаны 36 препятствуют возвратному перемещению артиллерийского выстрела под действием подающей пружины 23 и подавателя 24.

Вышеуказанную операцию следует повторить столько раз, сколько однорядных коробчатых магазинов 18 в роторе 14, причем каждый раз можно одновременно снаряжать оба ротора. Заметим, что артиллерийские патроны разного типа можно размещать в разных однорядных коробчатых магазинах 18, обеспечивая таким образом селективное питание пушки при стрельбе по разным целям.

Перед стрельбой приемник 25, удерживаемый фиксатором 31 в исходном положении, перекрывает окно 34 в диске 15, а снаряженный ротор 14 установлен мотор-редуктором 20 в положение, при котором соответствующий однорядный коробчатый магазин 18 находятся в створе с окнами 34 в дисках 15. При этом затворная рама 27 находится в положении отката на шептале 30. Откат затворной рамы пушки происходит при каждом выстреле в результате действия пороховых газов на торец поршня, связанного с затворной рамой 27.

Заряжание и перезаряжание пушки осуществляется снятием приемника 25 с фиксатора 31 и снятием затворной рамы 27 с шептала 30. При этом затворная рама 27 под действием возвратно-боевой пружины накатывается, а приемник 25 поворачивается вниз, открывая окно 34 для входа в этот приемник под действием подающей пружины 23 одного патрона из однорядного коробчатого магазина 18. Затем с помощью механизма ручной перезарядки или дистанционно с помощью пиропатронов производится искусственный откат затворной рамы 27, который передается приемнику 25 рычагом подачи 28 и пружинным цилиндром 29, в результате приемник 25 возвращается в исходное положение.

Возвратно-поворотное движение приемника 25 сопровождается взаимодействием находящегося в приемнике 25 патрона с подпружиненными клапанами 26 и вытеснением его этими клапанами из приемника 25 на линию досылания «d».

Открытие огня осуществляется снятием с шептала 30 затворной рамы 27. Затворная рама под действием возвратно- боевой пружины накатывается вперед и досылает патрон в патронник.

Корабельная артиллерийская установка малого калибра включает станок с ладыгами, закрепленный на палубе корабля-носителя с обеспечением поворота приводом горизонтального наведения, люльку с двумя цапфами, на которых она установлена в ладыгах станка с возможностью поворота приводом вертикального наведения, одноствольную малокалиберную автоматическую пушку. Работа автоматики автоматической пушки обеспечивается откатом и накатом затворной рамы. Ствольная коробка автоматической пушки закреплена в люльке так, что ось ствола этой пушки пересекается с геометрической осью поворота станка приводом горизонтального наведения. Люлька выполнена в виде чашеобразной металлоконструкции, закрыта замкнутой и соединенной с этой металлоконструкцией неподвижно защитой, из которой выступает ствол пушки, внутри люльки рядом с пушкой расположен магазин роторного типа. Ротор снабжен продольными клиновидными лопастями, промежутки между которыми образуют полости однорядных коробчатых магазинов, в которых артиллерийские патроны располагаются радиально снарядами к оси ротора. Технический результат - обеспечение возможности селективного питания артиллерийского автомата малокалиберной корабельной артиллерийской установки боеприпасами любого типа. 18 ил.

Корабельная артиллерийская установка малого калибра, включающая станок с ладыгами, закрепляемый на палубе корабля-носителя с обеспечением поворота приводом горизонтального наведения, люльку, снабженную двумя цапфами, на которых она установлена в ладыгах станка с возможностью поворота приводом вертикального наведения, и одноствольную малокалиберную автоматическую пушку, в которой работа автоматики обеспечивается откатом и накатом затворной рамы и ствольная коробка которой закреплена в люльке так, что ось ствола этой пушки пересекается с геометрической осью поворота станка приводом горизонтального наведения, отличающаяся тем, что люлька, выполненная в виде чашеобразной металлоконструкции, закрыта замкнутой и соединенной с этой металлоконструкцией неподвижно защитой, из которой выступает ствол пушки, внутри люльки рядом с пушкой, по меньшей мере с одной ее стороны, расположен магазин роторного типа, который содержит ротор, установленный с возможностью его поворота на полуоси, выполненной как продолжение соответствующей из упомянутых цапф, диск, расположенный между пушкой и ротором и закрепленный на полуоси с обеспечением прилегания его к торцевой стороне ротора, и механизм подачи патронов на линию досылания, именуемый дальше механизмом подачи, причем ротор снабжен продольными клиновидными лопастями, промежутки между которыми образуют полости однорядных коробчатых магазинов, в которых артиллерийские патроны располагаются радиально снарядами к оси ротора, входы в эти полости и они же выходы для артиллерийских патронов находятся на торцевой стороне этого ротора, а механизм подачи содержит подающие пружины и подаватели, расположенные в каждом однорядном коробчатом магазине, приемник, который установлен на этой же полуоси как на опоре, с обеспечением прилегания к наружной стороне диска, возможностью возвратно-поворотного движения и обеспечением кинематической связи его с затворной рамой пушки, и подпружиненные клапаны, установленные на диске с возможностью взаимодействия с находящимся в приемнике артиллерийским патроном, кроме того, в диске выполнены входное окно, через которое однорядные коробчатые магазины снаряжаются артиллерийскими патронами посредством закрепленного на диске загрузочного устройства, выполненного с возможностью удерживания артиллерийских патронов в том однорядном коробчатом магазине, который находится в створе с входным окном, и выходное окно, через которое очередной артиллерийский патрон перемещается подавателем под действием подающей пружины из однорядного коробчатого магазина в приемник, возвратно-поворотное движение которого под действием затворной рамы пушки сопровождается взаимодействием этого патрона с подпружиненными клапанами и вытеснением его этими клапанами из приемника на линию досылания.