АВТОМАТИЧЕСКОЕ СТРЕЛКОВОЕ ОРУЖИЕ Российский патент 2024 года по МПК F41C7/00 

Изобретение относится к оружейной технике и может использоваться в области автоматического стрелкового оружия для автоматов, пулеметов и автоматических пушек.

Известен автомат АН-94 с подвижным стволом, в конструкцию которого положена схема автоматики со смещением импульса отдачи. [Энциклопедия новейшего стрелкового оружия / В.Н. Шунков - М.:АСТ. Мн.: Харвест, 2006-560 с: ил. Стр. 157]. Механизм автоматики действует за счет энергии пороховых газов отводимых из канала ствола и представляет собой лафетную схему. Ствол и узел запирания объединены в стреляющий блок. Недостатками автомата являются: значительная отдача, нетехнологичность в производстве.

Известен немецкий пулемет MG3. Автоматика пулемета работает за счет отдачи ствола при его коротком ходе [Пулеметы / Ф.К. Бабак. - М.:АСТ; Спб.: Полигон, 2006. - 335,1 с. 217: ил.]. Пулемет имеет кожух, внутри кожуха находится подвижный ствол. Оригинальный механизм запирания канала ствола, состоящий из боевой личины, на обеих сторонах которой имеются фигурные пазы, идущие вперед и внутрь ее корпуса. В каждом пазу установлен запирающий ролик. Ролики держат боевую личину в сцеплении с казенником во время выстрела и в течение первых 8 мм отката ствола. Затем ролики накатываются на отпирающие кулачки и канал ствола отпирается. После этого ствол и затвор двигаются назад раздельно. Полный откат ствола 21 мм, а затвор откатывается в крайнее заднее положение ствольной коробки. Недостатками являются значительная отдача при весе 11,05 кг и нетехнологичность производства.

Прототипом предлагаемого изобретения является экспериментальный автомат ЛА-4, выполненный по схеме булл-пап [опубл. Беляев 13.06.2017, экспериментальное оружие Ижевского машзавода]. Автомат разработан под руководством А.И. Нестерова в «Концерне «Калашников». Автомат имеет подвижный ствол, запирание канала ствола происходит поворотом затвора. В результате анализа и поиска системы автоматики А.И. Нестеров сделал выбор в пользу системы автоматики длинным ходом ствола назад. Потому, что в автоматах с отводом газов из канала ствола (АКМ) импульс отдачи составляет 0,4 кг/с, а импульс отдачи автомата с длинным ходом ствола назад отдача составляет 0,1 кг/с. Недостатком автомата является изменение темпа стрельбы, которое вызвано влиянием силы тяжести на массивные подвижные детали (ствол и затворная рама). Влияние силы тяжести на темп стрельбы происходит при изменении положения оружия, когда ствол направлен вверх или вниз. По мнению специалистов, этот недостаток является не допустимым.

Техническим результатом от применения предлагаемого изобретения является уменьшение импульса отдачи до 70%, возможность изменять темп стрельбы от 100-650 выстрелов в минуту, принудительное охлаждение ствола.

Технический результат достигается тем, что имеются две задержки, одна задержка фиксирует ствол в положении отката, вторая задержка затвора установлена в задней части ствольной коробки и представляет собой двуплечий рычаг с осью вращения в средней части, эта задержка затвора имеет в передней части две наклонные поверхности, и одну наклонную поверхность в задней части, к которой примыкает дугообразная поверхность для рычага, рычаг связан пружиной с кнопкой на ствольной коробке, позади ствола в ствольной коробке установлена каретка, внутри каретки находится УСМ, шток для выброса гильзы, затвор на котором установлен флажок, свободный конец флажка находится в неподвижных змееобразных направляющих, на верхней части каретки установлен стержень для возвратной пружины, передний конец пружины зафиксирован на стержне шторкой, ручки отвода затвора назад расположены в передней части кожуха на внешних боковых поверхностях, одна справа, другая слева, а слева на ствольной коробке от казенной части ствола до затыльника приклада установлена калитка для не полной разборки и сборки оружия.

На фиг. 1 представлен внешний вид. Оружие состоит из ствола 1, кожуха 2, задняя часть кожуха 2, является ствольной коробкой 3. Сверху кожуха 2 установлена ручка 4 для переноски оружия, на которой закреплен целик 5. В передней верхней части кожуха 2 установлена мушка 6. В нижней части кожуха 2, находится спусковой крючок 7 и ручка управления огнем 8, которые установлены впереди магазина 9, а также в нижней части на кожухе 2 вклепан вкладыш 10. Ствольная коробка 3 используется как приклад 11. На левой стороне ствольной коробке 3 от казенной части ствола 1 до затыльника 12 находится калитка 13. Ручка 14 для удержания оружия и две ручки 15 отвода затвора назад, находится в передней части кожуха 2. Кнопка 16 изменения темпа стрельбы установлена на ствольной коробке 3 выше магазина 9.

На фиг. 2 показано, что внутри кожуха 2, подвижный ствола 1 находится в переднем положении, канал ствола 1 заперт затвором 17 с флажком 18. Ствол 1 установлен в направляющих втулках 19, которая находится в дульной части ствола 1 и вторая втулка 20, расположена в казенной части ствола 1. На внешней поверхности ствола 1 имеется упор 21. Сверху каретки 22, установлен направляющий стержень 23 для возвратной пружины 24. Внутри каретки 22 расположен затвор 17, УСМ, шток 24 для выброса гильзы. На затыльнике 12 установлены две стойки 25, между которыми находится задержка 26 на оси 27 и рычаг 28, который имеет ось вращения 29. Внутри ствольной коробки 3 слева в верхней части имеются две направляющие 30 для стержня 31. Стержень 31 передним концом соединен с кнопкой 16 (фиг. 1). Затыльник 12 крепится к ствольной коробке 3 штифтами 33.

На фиг. 3 показано положение деталей, когда ствол 1 находится в положении отката (величина отката А показана на фиг. 2 и 3 слева). Каретка 22 с затвором 17 находятся в задней части стольной коробки 3. В направляющих кожуха 2 установлены две ручки 15 для отвода каретки 22 с затвором 17 назад, одна ручка 15 справа другая слева. На направляющем стержне 23 возвратная пружина 24 максимально сжата, задний конец пружины находится на упоре 34 установленным на кожухе 2. Передний конец возвратной пружины 24 зафиксирован на стержне 23 шторкой 35. Задержка 26 удерживает каретку 22 с затвором 17 в задней части ствольной коробки 3.

На фиг. 4 показан подвижный ударно-спусковой механизм, который расположен в каретке 22. Каретка 22 показана в разрезе, внутри находится затвор 17 с ударником 36 и боевая пружина 37. Коленообразный курок 38 установлен на оси 39, курок 38 соединен тягой 40 с боевой пружиной 37. Шептало 41 расположено в нижней части каретки 22.

На фиг. 5 показан ударно-спусковой механизм, когда боевая пружина 37 сжата, курок 38 повернут на оси 39 и находится в взведенном положении. Курок 38 удерживает шептало 41.

Берем в руки оружие и устанавливаем магазин 9 с патронами. Удерживая правой рукой автомат за ручку управления огнем 8, левой рукой отводим ручку 15 в заднее положение. Канал ствола 1 заперт. Ручки 15 перемещается в направляющих кожуха 2, усилие передается на стержень 23. В результате каретка 22 и ствол 1, станут перемещаться в заднюю часть ствольной коробки 3, а возвратная пружина 24 сжимается. При перемещении ручки 15 назад (фиг. 2) коленообразный курок 38 ударно-спускового механизма касается упора 42 и (фиг. 4 и 5) курок 38 станет поворачиваться на оси 39. При этом тяга 40 будет сжимать боевую пружину 37. Шептало 41 на оси (ось и пружина шептала не показаны) поворачивается и фиксирует боевую пружину 37 в сжатом положении, курок 38 взведен. Продолжаем перемещать ручку 15 назад, канал ствола 1 заперт. Происходит сжатие возвратной пружины 24. Флажок 18 одним концом, установлен на затворе 17, другой свободный конец флажка 18 находится в не подвижных, змееобразных направляющих, установленных на калитки 13, флажок 18 перемещаться в направляющих и поворачивает затвор 17. При перемещении ствола 1 и каретки 22 назад, через определенное расстояние затвор 17 отпирает канала ствола 1. После этого ствол 1 остается на месте, на него не действуют силы, кроме силы тяжести. Продолжаем отводить ручку 15 назад, при этом сжимается возвратная пружина 24, ствол 1 стоит на месте, пока ручка 15 коснется упора 21 на стволе 1. После этого подвижные детали: ствол 1, каретка 22, внутри которой находится затвор 17 с флажком 18, УСМ, шток 24 для выброса гильзы, будет синхронно перемещаться назад, пока ствол 1 и карета 22 одновременно займут свое заднее положение. Ствол 1 упрется выступом 42 в вкладыш 9, (через прокладку 43) и ствол 1 будет зафиксирован перед магазином 9 задержкой ствола 1 (задержка ствола 1 не показана). Одновременно шток 24 для выброса гильзы упрется в затыльник 12, и переместится вперед внутри каретки 22 и одновременно повернется задержка 26 на оси 27. Задний конец задержки 26 опустится вниз, а передний конец задержки 26 переместится вверх и будет удерживать каретку 22 в этом положении после отпускания ручки 15, пока передний конец задержки 26 не опустится вниз.

В результате перемещения ручки 15 назад видно, что ствол 1 в положении отката зафиксирован задержкой ствола 1. Задержка ствола 1 не показана, задержка ствола 1 аналогична прототипу, она так же установлена внутри на кожухе 2 на боковой поверхности слева, в казенной части ствола 1. Возвратная пружина 24 максимально сжата и удерживается в заднем положении усилием руки стрелка. Каретка 22 с затвором 17 в ствольной коробке 3 занимает заднее положение. Шток 24 уперся задним концом в затыльник 12 и переместился внутри каретки 22 вперед. Задний конец задержки 26 опущен в низ, а передний конец задержки 26 приподнят вверх и препятствует движению каретку 22 вперед. Боевая пружина 37 УСМ сжата. Шептало 41 удерживает курок 38 взведенным.

Отпускаем ручку 15. Патрон в магазине 9 находится на линии досылания. Задержка 26 не может удержать каретку 22, в результате задержка 26 поворачивается на оси 27, передний конец задержки 26 опустится в низ. Усилие возвратной пружины 24 станет перемещать каретку 22 вперед, при этом из магазина 9 затвор 17 досылает патрон в патронник ствола 1, еще не полностью патрон занял место в патроннике ствола 1, а каретка 22 давит на задержку ствола 1 и освобождает ствола 1. Силой упругости возвратной пружины 24, станут перемещаться вперед: ствол 1, каретка 22, затвор 17 с флажком 18 свободный конец которого, расположен в змееобразных направляющих на калитке 13. Флажок 18 по своим направляющим перемещаться вверх, повернет затвор 17 и произойдет запирание канала ствола 1. После запирания канала ствола 1, ствола 1 и каретки 22 продолжают движение вперед как единое целое. Коленообразный курок 38 сойдет с упора 42 и курок 38 останется взведенным. Ствол 1 и каретка 22 перемещаются вперед и занимают крайнее переднее положение. Оружие готово к выстрелу. Патрон в патроннике ствола 1, канал ствола 1 заперт, боевая пружина 34 УСМ сжата и курок 38 взведен.

Нажимаем спусковой крючок 7, в результате тяга 44 переместится вперед и повернет на оси рычаг 45. (Фиг. 2, 4 и 5) Верхний конец рычага 45 находится под шептало 41, в 10-15 мм от переднего конца. В результате нажима шептало 41, шептало 41 поворачивается на оси и освобождает курок 38. Курок 38 ударит по бойку 36, произойдет выстрел. В результате давления пороховых газов в гильзе, пуля с ускорением покидает канал ствола 1, а давление пороховых газов на зеркало затвора 17, (канал ствола 1 заперт) станет перемещать каретку 22 вместе со ствол 1 назад. При этом сжимается возвратная пружина 24, затем произойдет взведение курка 38 в УСМ. Затем флажок 18 на затворе 17 переместится по направляющей вниз и произойдет отпирание канала ствола 1. После этого ствол 1 и каретка 22 будут двигаться назад раздельно. Ствол 1 своим упором 42 ударит вкладыш 9 (через прокладку 43,) остановится и зафиксируется задержкой ствола 1. Каретка 22 с затвором 17 за счет кинетической энергии и остаточного давления пороховых газов продолжит движение назад, шток 24 ударится в затыльник 12, произойдет выброс гильзы и одновременно сработает задержка 26, ее передний конец подымится вверх. Задержка 26 удерживает каретку 22, пока очередной патрон из магазина 10 станет на линию досылания. Затем задержка 26 повернется в горизонтальное положение и освободит каретку 22. Затвор 17 извлекает очередной патрон из магазина 9 и досылает в патронник ствола 1, а каретка 24 освобождает ствол 1. Подвижная группа ствол 1 и каретка 22 усилием возвратной пружины 24 продолжат движение вперед. Флажок 18 перемещается в направляющих, поворачивает затвор 17 и запирает канала ствола 1. Коленообразный курок 38 сходит с упора 42, ствол 1 и каретка 24 продолжают двигаться вперед и останавливаются. Оружие снова готово к выстрелу.

От вращения пули в канале стволе 1, ствол 1 получит вращающий момент, чтобы исключить вращение ствола 1, на нижней казенной части ствола 1 имеется упор 42. Упор 42 ствола 1 перемещается в направляющих вкладыша 10, что исключает вращение ствола 1. Упор 42 на стволе 1 перемещается в пределах углубления вкладыша 10.

УСМ может вести только автоматический огонь. Если первый выстрел происходил при крайнем переднем положении ствола 1 и каретки 22, нажатием шептало в 10-15 мм от переднего конца, то последующие выстрелы происходят при движении ствола 1 и каретки 22 вперед. При движении ствола 1 и каретки 22 вперед шептало 41 накатится передним концом на рычаг 45 (спусковой крючок нажат) и происходит выстрел. Ствол 1 и каретка 22 еще могли двигаться вперед, до крайнего переднего положения 10-15 мм, но давление пороховых газов на зеркало затвора 17 останавливает движение вперед и отбрасывает ствол 1 и каретку 22 назад. Это исключает удар ствола 1 в переднюю часть вкладыша 10. Во время автоматического огня, ручка 15 отвода каретки 22 и затвора 17 назад остаются не подвижными в переднем положении. Чтобы исключить перегрев ствола 1, при ведении длительного, не прерывного огня, имеется шторка 35 фиксирующая передний конец возвратной пружины 24 на стержне 23. Во время ведения огня, шторка 35 совершает возвратно-поступательно движение вместе со штоком 23 в нутрии кожуха 2, активно перемещает воздух вокруг ствол 1 и охлаждает ствол 1.

Уменьшение импульса отдачи стало возможным за счет особенностей работы автоматики. Во-первых, второй и последующие выстрелы происходит при движении ствола 1 и каретки 22 вперед, не доходя крайнего переднего положения. Кинетическая энергия двигающегося вперед ствола 1 и каретки 22 полностью гасится энергией импульса отдачи. Во-вторых, энергия отдачи снова тратится, чтобы сообщить кинетическую энергию стволу 1 и каретке 22 для отката назад, сжать возвратную пружину 24, повернуть задержку 26, и преодолеть силы трения. Таким образом, конструктивные особенности позволяют уменьшить отдачу.

На фиг. 3 показано, что каретка 22 в положении отката повернула задержка 26, ее задний конец опустился вниз, а передний приподнят. Рычаг 28 на оси 29 повернулся по часовой стрелке, потому что ось вращения задержки 26 и центр дугообразной поверхности не совпадают, при этом пружина 32 ослабла. Для освобождения каретки 22 необходимо усилие возвратной пружины 24, чтобы повернуть задержку 26 в горизонтальное положение. При этом рычаг 28 поворачиваться на оси 29 против часовой стрелки, а пружина 32 на стержне 31 будет сжиматься. Рычаг 28 своим нижним концом подтормаживает поворот задержки 26, каретка 22 с затвором 17 задержатся в задней части ствольной коробки 3. Патрон из магазина 9 станет на линию досылания. Время срабатывания задержки 26 можно изменять, необходимо кнопку 16 на ствольной коробке 3 перевести в заднее или переднее положение. При этом стержень 31 будет перемещаться в направляющих 30, усилие пружины 32 на верхнюю часть рычага 28 будет изменяться. Нижняя часть рычага 28, передаст это усилие на дугообразную поверхность задержки 26. Таким образом, изменяя время нахождения каретки 22 в задней части ствольной коробки 3, можно изменять темп стрельбы пределах 100-650 выстрелов в минуту. Важно, чтобы на задержке 26 в передней части, поверхность удерживающая каретку 22 имела оптимальный угол наклона. Применение задержки 26 позволяет изменять темп стрельбы уменьшить длину ствольной коробки до 120 мм под патрон 5,45×39.

При темпе стрельбы 600 выстрелов в минуту, время работы автоматики между выстрелами составляет 0,1 секунды. Если время задержки каретки 22 с затвором 17 в задней части ствольной коробки 3 составит 0,5 секунды, (без учета времени работы автоматики) то темп стрельбы равен 120 выстрелов в минуту.

Калитка 13 подвижно закреплена передним концом на кожухе 2 и может поворачиваться на 180 градусов. На внутренней поверхности калитки 13 находится змееобразные направляющие (на чертеже не показаны). Флажок 18, это маленький цилиндрический стержень, одним концом закреплен на затворе 17, а другой свободный конец флажка 18 расположен в змееобразных направляющих. При движении ствола 1 с кареткой 22 вперед, флажок 18 свободным концом по направляющим перемещается вверх, поворачивает затвор 17 и запирает канал ствола 1, а при движении ствола 1 с кареткой 22 назад, затвор 17 отпирает канал ствола 1. Кроме направляющей для флажка 18 на внутренней поверхности калитке 13 установлена прокладка 43, толщина которой 15 мм. Прокладка 43 находится в задней части вкладыша 10 и частично, на 15 мм ограничивает движение ствола 1 назад. При повороте калитки 13 на 180 градусов, прокладка 43 (прокладка подвижно установлена на калитке 13) окажется вне ствольной коробки. Перемещение ствол 1 назад увеличится на 15 мм, упор 42 на стволе 1, выйдет из своих направляющих и ствол 1 можно повернуть вокруг оси на угол 90 градусов, это необходимо для снятия ствола 1. Таким образом, калитка 13 своими змееобразными направляющими управляет перемещением флажка 18, в результате затвор 17 поворачивается и в зависимости от направления движения вперед или назад, затвор 17 запирает или отпирает канала ствол 1.

Предохранитель блокирует поворот спускового крючка 7 и на фиг. не показан. Для удобства ведения огня с упором в плечо, возможна установка не большого складного приклада 150 мм длиною. При не полной разборке с оружия снимается одна деталь и два сборных узла. Снимается затыльник 12, затем открывается калитка 13, поворачивается и снимается ствол 1, затем снимается каретка 22, вместе со стержнем 23 и возвратной пружиной 24.

Автоматическое стрелковое оружие имеет кожух, внутри кожуха находится подвижный ствол, запирание канала ствола происходит поворотом затвора. Автоматика работает за счет отката ствола. Оружие имеет УСМ, в нижней части кожуха вклёпан вкладыш для магазина, вкладыш ограничивает движение ствола назад и вперёд, сверху кожуха установлена ручка для переноски оружия, на которой размещается целик, мушка установлена сверху кожуха в передней части. Ручка управлением огня и спусковой крючок находятся впереди магазина. Оружие имеет две задержки, одна задержка фиксирует ствол в положении отката, вторая задержка затвора установлена в задней части ствольной коробки. Ручки отвода затвора назад расположены в передней части кожуха на внешних боковых поверхностях, одна справа, другая слева, а слева на ствольной коробке от казённой части ствола до затыльника приклада установлена калитка для неполной разборки и сборки оружия. Технический результат - уменьшение импульса отдачи, возможность изменения темпа стрельбы, обеспечение принудительного охлаждения ствола. 5 ил.

Автоматическое стрелковое оружие, имеющее кожух, в котором находится подвижный ствол, УСМ, в нижней части кожуха вклёпан вкладыш для магазина, вкладыш ограничивает движение ствола назад и вперёд, сверху кожуха установлена ручка для переноски оружия, на которой размещается целик, мушка установлена сверху кожуха в передней части, ручка управлением огня и спусковой крючок находятся впереди магазина, отличающееся тем, что имеются две задержки, одна задержка фиксирует ствол в положении отката, вторая задержка затвора установлена в задней части ствольной коробки и представляет собой двуплечий рычаг с осью вращения в средней части, эта задержка затвора имеет в передней части две наклонные поверхности и одну наклонную поверхность в задней части, к которой примыкает дугообразная поверхность для рычага, рычаг связан пружиной с кнопкой на ствольной коробке, позади ствола в ствольной коробке установлена каретка, внутри каретки находится УСМ, шток для выброса гильзы, затвор, на котором установлен флажок, свободный конец флажка находится в неподвижных змееобразных направляющих, на верхней части каретки установлен стержень для возвратной пружины, передний конец пружины зафиксирован на стержне шторкой, ручки отвода затвора назад расположены в передней части кожуха на внешних боковых поверхностях, одна справа, другая слева, а слева на ствольной коробке от казённой части ствола до затыльника приклада установлена калитка для неполной разборки и сборки оружия.