Глушитель для стрелкового оружия Российский патент 2023 года по МПК F41A21/30 

Изобретение относится к стрелковому оружию и применяется для глушения звука, гашения пламени выстрела и уменьшения отдачи стрелкового оружия различного типа.

Известен глушитель для стрелкового оружия [RU 2376544, С2, F41A 21/30, 20.12.2009], содержащий корпус, установленный перед дульным срезом ствола, пустотелую камеру и воронкообразную диафрагму с отверстием для пули, а также звукопоглощающую кольцеобразную полость с металлическими окатышами диаметром 2 мм, размещенными в корпусе из стальной сетки с размером окна 1×1 мм, при этом длина пустотелой камеры составляет 60-80 мм.

Недостатком этого технического решения является относительно низкая эффективность глушения звукового хлопка, недостаточное гашение выброса искр и пламени, а также большая масса и габариты из-за физических свойств используемых материалов и конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является глушитель для огнестрельного оружия [RU 2397421, C1, F41A 21/30, 20.08.2010], содержащий кожух, фильтр, распертые втулками перегородки с отверстиями, диаметр которых не менее калибра пули, и пустотелый резиновый обтюратор с возможностью его вращения в крышке, при этом кожух закрыт по торцам основанием со средством крепления и крышкой, а основание и крышка стянуты шпильками, а фильтр выполнен в виде кожуха из пористого, газопроницаемого и теплопроводного металла, кроме части, прилегающей к обтюратору, причем теплопоглощающие перегородки также выполнены из упомянутого металла, а отверстия в перегородках, основании и крышке выполнены эксцентрично, при этом первая перегородка дополнительно снабжена дифрактором с колпачком из мягкого металла для формирования отверстия, соответствующего калибру пули.

Недостатком наиболее близкого технического решения также является недостаточная эффективность глушения звукового хлопка и недостаточное пламегашение за счет использования пористого металла, а не вспененного, что также влияет на массу и габариты всей конструкции.

Задачей изобретения является создание глушителя, обладающего более высокой эффективностью глушения звука, гашения пламени выстрела, уменьшения отдачи и обратного выброса газов в сторону стрелка.

Требуемый технический результат заключается в повышении более высокой эффективности глушения звука, возможности до 100% подавления выброса искр и пламени, максимальное снижение обратных выбросов пороховых газов по каналу ствола в сторону стрелка, максимальное снижение отдачи на затвор, снижение скорости нагрева корпуса изделия, снижения массы и габаритов изделия в целом.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с боковой стенкой корпуса, входной стенкой корпуса и выходной стенкой корпуса, выполненный с возможностью крепления к стволу стрелкового оружия со стороны входной стенки корпуса, при этом, во входной стенке корпуса выполнено центральное отверстие входной стенки, а в выходной стенке корпуса выполнено центральное отверстие выходной стенки с образованием внутри корпуса канала для беспрепятственного пролета пули по всей длине глушителя между центральными отверстиями во входной и выходной стенками корпуса, причем, в выходной стенке корпуса имеются газоотводные отверстия, при этом, пространство внутри корпуса вокруг канала для пролета пули заполнено вспененным материалом, отличающееся тем, что во вспененным материале, которым заполнено пространство внутри корпуса вокруг канала для пролета пули, выполнены металлические перегородки, разделяющие вспененный материал на секции, при этом, продолжением каждой секции, начиная с первой секции со стороны входной стенки корпуса, являются газоотводные полости, расположенные у боковых стенок корпуса вдоль следующей секции, причем, на конечном участке каждой полости выполнены сквозные отверстия в боковой стенке корпуса и в металлической перегородке, разделяющей вспененный материал на секции.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве вспененного материала используют алюминий.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что что используют от 2 до 10 секций вспененного материала.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в качестве вспененного материала используют вспененные никель, сталь, нержавеющую сталь, включая жаропрочные и легированные сплавы, медь, керамику и комбинации этих материалов.

Кроме того, в частном случае выполнения устройства, вспененный материал, размещенный в пространстве внутри корпуса вокруг канала для пролета пули, со стороны входной стенки корпуса разделен металлическими перегородками на первую, вторую и третью последовательно размещенные секции, а газоотводная полость состоит из трех частей, первая из которых выполнена вдоль второй и третьей секций и внутренней поверхности боковой стенки корпуса до выходной стенки корпуса, имеет в конце отверстия для выхода газов во вторую часть газоотводной полости, расположенную под первой частью газоотводной полости, которая имеет в конце отверстия для выхода газов в третью часть газоотводной полости, расположенную под второй газоотводной полостью и соединена в конце с отверстиями для выброса газов в выходной стенке корпуса.

На чертеже представлен глушитель для стрелкового оружия совместно с взаимодействующими элементами:

на фиг. 1 - глушитель, выполненный с возможностью крепления к стволу стрелкового оружия со стороны входной стенки корпуса и пространство внутри корпуса вокруг канала для пролета пули заполнено вспененным материалом (вариант выполнения глушителя, поясняющий принцип его работы с использованием вспененного материала);

на фиг. 2 - глушитель, в корпусе которого расположен вспененный материал вокруг центрального отверстия для пролета пули, который разбит на секции металлическими перегородками и имеет полости для вывода газов через отверстия в корпусе и полости в предпоследней и последней секциях для вывода газов через отверстия, расположенные между центральным отверстием и корпусом в выходной стенке;

на фиг. 3 - глушитель, в корпусе которого расположен вспененный материал вокруг центрального отверстия для пролета пули, который разбит на секции металлическими перегородками и имеет полости для вывода газов через отверстия, расположенные между центральным отверстием и корпусом на выходной стенке;

на фиг. 4 - глушитель, в корпусе которого расположен вспененный материал вокруг центрального отверстия для пролета пули, который разбит на секции металлическими перегородками, где от первой секции идет полость, состоящая из трех сообщающихся уровней с выбросом газов через отверстия, расположенные между центральным отверстием и корпусом на выходной стенке;

на фиг. 5 - образцы вспененного металла.

На чертеже обозначены:

1 - ствол стрелкового оружия;

2 - элемент соосного крепления глушителя к стволу стрелкового оружия;

3 - входная стенка корпуса;

4 - корпус глушителя;

5 - вспененный материал (металл, керамика и другие);

6 - выходная стенка корпуса;

7 - газовыводные отверстия;

8 - направление движения пули;

9 - канал для пролета пули;

10 - направления движения газов;

11 - направления движения газов при выходе из глушителя;

12 - центральное отверстие в выходной стенке корпуса;

13 - газоотводные полости;

14 - металлические перегородки.

Глушитель для стрелкового оружия (фиг. 1) содержит корпус 4, ограниченный с одной стороны входной стенкой 3 корпуса, на которой расположен элемент крепления глушителя 2 к стволу стрелкового оружия, соосно каналу ствола 1 и центрального отверстия 12 в выходной стенке 6 корпуса, которая расположена с другой стороны корпуса 4 с образованием внутри корпуса канала для беспрепятственного пролета пули 9 определенного калибра по всей длине корпуса глушителя, а в выходной стенке 6 имеются дополнительные газоотводные отверстия 7, пространство внутри корпуса вокруг канала 9 для пролета пули заполнено вспененным материалом 5.

Вспененный материал 5, размещенный в пространстве внутри корпуса 4 вокруг канала 9 для пролета пули (фиг. 2) может быть разделен металлическими перегородками 14, разделяющими вспененный материал 5 на отдельные секции, при этом, после первой перегородки 14 выполнена газоотводная полость 13 идущая вдоль стенки корпуса 4 по направлению движения пули 8 в конце которой выполнены сквозные отверстия выводящие газы наружу 11 в стенке корпуса 4, вторая и последующие секции, кроме предпоследней и последней, последовательно имеют газоотводные полости 13 такой же конструкции, а в предпоследней секции газоотводная полость 13 имеет отверстия 7 в выходной стенке 6 корпуса, как и в последней секции, причем, указанные отверстия 7 расположены между центральным отверстием 12 и стенкой корпуса 4.

Кроме того, конструкция глушителя может иметь следующие особенности (фиг. 3). Вспененный материал 5, размещенный в пространстве внутри корпуса 4 глушителя вокруг канала для пролета пули 9, разделен металлическими перегородками 14, разделяющими вспененный материал 5 на секции, при этом, после первой перегородки 14 у стенки корпуса 4 выполнена газоотводная полость 13 проходящая до выходной стенки 6 и имеющая в выходной стенке 6 отверстия 7 для выброса газов, а газоотводная полость второй секции 13 расположена под аналогичной газоотводной полостью первой секции 13 и также заканчивается отверстиями 7 в выходной стенке корпуса 6, газоотводная полость третьей секции 13 также располагается под второй полостью 13 и так далее, кроме последней секции, в которой нет газоотводных полостей, причем, газоотводные отверстия 7 в выходной стенке 6 выполнены между центральным отверстием 12 и стенкой корпуса 4.

Помимо указанных выше, глушитель может иметь и другие особенности конструкции, в частности (фиг. 4), вспененный материал 5, размещенный в пространстве внутри корпуса 4 вокруг канала для пролета пули 9, разделен металлическими перегородками 14, разделяющими вспененный материал 5 на секции, при этом после первой перегородки 14 у стенки корпуса 4 выполнена газоотводная полость 13, состоящая из трех частей, где первая полость проходит вдоль внутренней поверхности корпуса 4 до выходной стенки 6, имеет в конце отверстия для выхода газов во вторую полость, расположенную под первой, которая в свою очередь в конце имеет также отверстия для выхода газов в третью полость, расположенную под второй и имеет отверстия для выброса газов 7 в выходной стенке 6, а все последующие металлические перегородки 14 разделяют вспененный материал на отдельные секции.

В качестве вспененного материала используют вспененный алюминий, никель, сталь, в том числе нержавеющую и жаропрочную, легированные сплавы, медь, керамику или комбинацию из указанных материалов, в зависимости от условий эксплуатации и технических требований стрелкового оружия. При этом для конструкций, включающих в себя перегородки и полости, оптимальным является разделение вспененного материала от 2 до 10 секций.

Предложенный глушитель используется следующим образом.

Использование глушителя является стандартным. Он крепится к стволу стрелкового оружия и при производстве выстрела с его помощью происходит глушение звука, гашение пламени выстрела и уменьшение отдачи.

В зависимости от типа стрелкового оружия и, соответственно, от предусмотренной конструкции крепления глушителя на конце ствола на глушителе выполняется соответствующий элемент крепления, который обеспечивает соосность расположения канала ствола и канала пролета пули сквозь весь глушитель, далее глушитель, закрепленный на стволе стрелкового оружия используется по назначению в соответствии с тактико-техническими требованиями на данный вид стрелкового оружия и на глушитель. При вылете пули из ствола на срезе ствола происходит скачок давления, выделяются пороховые газы и пламя. По мере продвижения пули по каналу глушителя газы, идущие следом за пулей, распределяются по вспененному материалу, давление падает, звуковые волны в стохастических ячейках вспененного материала приглушаются, пламя и искры от недогоревших пороховых газов затухают и в итоге происходит снижение градиента перепада давления на протяжении от выхода пули из ствола до выхода пули из глушителя. Тем самым минимизируя отток газов обратно по стволу в затворную раму, обеспечивается меньшая отдача на затвор и меньший выброс газов в сторону стрелка.

В предложенном техническом решении положительный эффект во многом определяется использованием вспененного материала вместо, например, пористого, используемого в известном техническом решении.

В частности, в одинаковом объеме при прочих равных условиях, пористый металл имеет большую массу, а вспененный меньшую, что говорит о соотношении металлических перегородок и воздушного пространства в ячейках в пользу вспененного - во вспененном металле перегородки занимают меньшую долю пространства и объема по сравнению с воздушными полостями, а в пористом наоборот - больше металлических перегородок при меньшем воздушном пространстве в полостях ячеек. В пористом материале толще перегородки и меньше ячеек, а во вспененном материале перегородок меньше, а ячеек больше на одинаковую единицу объема при прочих равных условиях. При заполнении внутреннего пространства корпуса глушителя для достижения одинакового эффекта объем внутреннего пространства при заполнении его вспененным материалом может быть меньшим, а значит, меньше габариты и масса всего изделия;

- использование вспененного материала позволяет с большей эффективностью снизить давление сразу за дульным срезом, т.к. при прочих равных во вспененном материале при том же объеме заполнения существенно больше воздушного пространства по сравнению с пористым, что позволяет эффективнее использовать внутреннее пространство глушителя и сразу за дульным срезом влиять на шумо- и пламеподавление;

- эффект подавления пламени и звукового хлопка на большем спектре слышимого диапазона реализуется стохастическим распределением ячеек в пространстве, их размером и, главное, количеством на единицу объема, а во вспененном материале ячеек существенно больше на единицу объема и потому существенно выше эффект.

Кроме того, большее количество ячеек, их стохастическая форма и пространственное расположение лучшим образом выполняет задачи по шумоподавлению и пламя гашению, что позволяет решать одновременно и другие задачи, а именно пропускать газы не только через центральное отверстие для выхода пули, но и делать конструкции, имеющие дополнительные отверстия для отвода газов из глушителя наружу, а не запирания их в глушителе для догорания, что минимизирует обратное течение газов по стволу в сторону затвора и стрелка. Это обеспечивает минимальную отдачу на затвор и выброс газов в лицо стрелку. Причем именно использование вспененных материалов дает возможность выполнить дополнительные отверстия для вывода газов максимальных размеров по сравнению с использованием пористых материалов, при одновременном выполнении задач по шумоподавлению и пламя гашению.

Наиболее важной характеристикой твердых пористых материалов является относительная плотность p/ps - отношение плотности пористого материала (р) к плотности материала, из которого образованы грани и ребра пор (ps). С увеличением значения p/ps толщина стенок растет, а объем пор уменьшается, и при p/ps>0,3 следует говорить уже не о ячеистой структуре, а о наличии изолированных пор в структуре материала. Вспенивание твердых материалов необычайно расширяет область их применения. Снижение веса и изменение таких свойств, как термоизоляция, электросопротивление, поглощение энергии удара и шумов, происходит на уровне нескольких порядков и не может быть достигнуто иными способами.

При поглощении звука пористыми материалами задействовано несколько механизмов: это потери энергии, обусловленные периодической закачкой воздуха в/из материалов с открытыми порами, и собственная способность материала рассеивать энергию приложенных колебаний. В пеноматериалах, в особенности с открытыми порами, звук многократно отражается внутри пор, поверхность пор вибрирует, преобразуя энергию звука в тепло. Доля энергии звука, абсорбированная поверхностью, характеризуется коэффициентом звукопоглощения - отношением интенсивности отраженного звука к интенсивности источника звука (а). Если а=0,8, это значит, что 80% энергии звука поглощается, а 20% - отражается. Например, максимальные значения коэффициента поглощения звука в пеноалюминии достигают а>85%.

Размер ячейки во вспененном материале определяется величиной Ppi (pixels per inch). Для наилучшего поглощения звука на выделенных участках звукового спектра 250, 500, 1000 и 2000 Гц применимы материалы с ячейкой от 10…20 Ppi и выше. Чем ниже значение Ppi ячейки, тем более низкая частота звукового подавления, чем выше значение Ppi для ячейки - тем, соответственно, более высокая частота звукового подавления.

На основе результатов исследований определено, что среди ячеистых материалов наилучшими поглощающими характеристиками обладают вспененные материалы.

Учитывая агрессивную среду внутри глушителя при выстрелах, а также эксплуатационные требования по очистке глушителя от порохового нагара в полевых условиях, не все звукопоглощающие материалы могут быть использованы. Поэтому в предложенном техническом решении оптимальным предложено использование вспененных материалов, отвечающих эксплуатационным требованиям, а именно вспененные металлы, вспененная керамика и другие температуростойкие материалы: или вспененный алюминий, или вспененный никель или вспененная медь, различные легированные нержавеющие и жаропрочные сплавы, а также в качестве вспененного материала используют вспененную керамику.

Таким образом, в предложении достигается требуемый технический результат, который заключается в повышении более высокой эффективности глушения звука, возможности до 100% подавления выброса искр и пламени, максимальном снижении обратных выбросов пороховых газов по каналу ствола в лицо стрелка, максимальном снижении отдачи на затвор, снижении скорости нагрева корпуса изделия, снижении массы и габаритов изделия в целом.

Изобретение относится к стрелковому оружию. В целом, достигается в устройстве, содержащем корпус с боковой стенкой корпуса, входной стенкой корпуса и выходной стенкой корпуса, выполненный с возможностью крепления к стволу стрелкового оружия со стороны входной стенки корпуса, при этом во входной стенке корпуса выполнено центральное отверстие входной стенки, а в выходной стенке корпуса выполнено центральное отверстие выходной стенки, с образованием внутри корпуса канала для беспрепятственного пролета пули по всей длине глушителя, причем в выходной стенке корпуса имеются газоотводные отверстия, а пространство внутри корпуса вокруг канала для пролета пули заполнено вспененным материалом. Достигается повышение эффективности глушения звука, возможности до 100% подавления выброса искр и пламени наружу, максимальное снижение обратных выбросов пороховых газов по каналу ствола в лицо стрелка, максимальное снижение отдачи на затвор, снижение скорости нагрева корпуса изделия, снижение массы и габаритов изделия. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Глушитель для стрелкового оружия, содержащий корпус с боковой стенкой корпуса, входной стенкой корпуса и выходной стенкой корпуса, выполненный с возможностью крепления к стволу стрелкового оружия со стороны входной стенки корпуса, при этом во входной стенке корпуса выполнено центральное отверстие входной стенки, а в выходной стенке корпуса выполнено центральное отверстие выходной стенки с образованием внутри корпуса канала для беспрепятственного пролета пули по всей длине глушителя между центральными отверстиями во входной и выходной стенках корпуса, причем в выходной стенке корпуса имеются газоотводные отверстия, отличающийся тем, что пространство внутри корпуса вокруг канала для пролета пули заполнено вспененным материалом, отличающийся тем, что во вспененном материале, размещенном в пространстве внутри корпуса вокруг канала для пролета пули, выполнены металлические перегородки, разделяющие вспененный материал на секции, при этом продолжением каждой секции, начиная с первой секции со стороны входной стенки корпуса, являются газоотводные полости, расположенные у боковых стенок корпуса вдоль следующей секции, причем на конечном участке каждой полости выполнены сквозные отверстия в боковой стенке корпуса и в металлической перегородке, разделяющей вспененный материал на секции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используют от 2 до 10 секций вспененного материала.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве вспененного материала используют вспененные никель, сталь, нержавеющую сталь, включая жаропрочные и легированные сплавы, медь, керамику и комбинацию этих материалов.