ДУЛЬНЫЙ ТОРМОЗ-КОМПЕНСАТОР Российский патент 2024 года по МПК F41A21/36 F41A21/00 

Изобретение относится к области компенсаторов, устанавливаемых на ствол стрелкового оружия для уменьшения реактивной составляющей отдачи и уменьшения подброса при выстреле.

Предназначено для установки на ствол стрелкового оружия и может использоваться для улучшения его боевых характеристик и эксплуатационных свойств, для уменьшения реактивной составляющей от газов, выбрасываемых из ствола вперед, и уменьшения импульса от торможения откатной части затвора в ограничитель. В частности уменьшение действия в сторону реактивной силы газов из дульного тормоза-компенсатора, которая приложена к стволу и действует на все оружие, компенсирует не только одну какую-то составляющую отдачи, но и все имеющиеся составляющие, уменьшая отдачу и уменьшая подброс ствола вверх при выстреле.

По своему функциональному назначению совмещает функцию дульного компенсатора и дульного тормоза, и пламегасителя.

Из уровня техники известен дульный тормоз-компенсатор (патент RU 189743), снабженный насадкой, имеющей сквозной канал, содержащий несколько отверстий, расположенных под углом к оси насадки с наклоном, и отверстия расположены с обеих сторон насадки симметрично относительно продольной оси насадки и выполнены на всю глубину канала, а нижняя часть отверстий закрыта стенками. Дульный тормоз компенсатор взаимодействует с истекающими из ствола пороховыми газами, за счет формы сквозных отверстий отсекает и перенаправляет газы в нужные стороны. Однако он малоэффективен, так как нижняя часть закрыта уступами, и этот ряд создает силу, компенсирующую подброс. Однако общее число и размер отверстий не велико, поэтому взаимодействие осуществляют с меньшим количеством газа, что сказывается на общей эффективности. Недостатком известного решения является относительно малая его эффективность. Первые два ряда отверстий хоть и направлены назад аналогичным образом, отверстия сквозные, поэтому силы, направленные вверх и вниз, компенсируют друг друга и не дают эффекта компенсации подброса ствола.

Известен дульный тормоз-компенсатор (патент RU 2558504), который выполнен в виде трубчатой насадки на конец ствола, содержит последовательно соединенные соосно расположенные камеры, и первая камера снабжена сквозными отверстиями, вторая камера снабжена газоотводами, проходящими под наклоном назад от центрального канала наружу и расположенными по обе стороны от воображаемой вертикальной плоскости, и отверстия в первой камере размещены таким образом, чтобы при установке на конец ствола оружия они были ориентированы вверх по вертикальной плоскости, для того чтобы компенсировать горизонтальную составляющую отклонения ствола при выстреле. Изобретение позволяет получить простую конструкцию, в частности в виде единой детали, при которой обеспечивается компенсация не только отдачи, но и отскока при выстреле. Однако предложенная конструкция недостаточно результативно компенсирует отклонение ствола по вертикали (подскок) при выстреле.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является дульный тормоз-компенсатор (RU 2744219), содержащий корпус с последовательно соединенными соосными камерами с рабочими зонами, сквозной канал, который расположен на одной продольной оси со стволом оружия, отверстия в рабочих зонах камер и предназначены для торможения отката ствола оружия, а также для уменьшения или компенсации подброса ствола оружия, использующего для своего функционирования реактивную силу газов. Основным недостатком изобретения является то, что конфигурация камер и размер отверстий не обеспечивают достаточную эффективность в повышении вынужденного расхода газа через боковые отверстия, что приводит к недостаточной эффективности в торможении пороховых газов и компенсации отскока ствола оружия.

Все аналоги условно делятся на два класса: с боковым отверстием из канала ствола наружу и без него.

В общеизвестных конструкциях дульных тормозов-компенсаторов движение газов осуществляется по сквозному каналу, а за счет избыточного давления газов они вырываются из вертикальных отверстий наружу. При этом из законов газодинамики известно, что реактивная сила рассчитывается исходя из закона сохранения импульса при равных условиях внешней среды и зависит от скорости истекающего газа и массового расхода. Чем большая масса газа и с чем более высокой скоростью выбрасывается газ в единицу времени, и, следовательно, тем выше реактивная сила. В свою очередь, скорость истечения будет зависеть от давления и температуры газа в камере.

Известно, что применяют способ повышения скорости и, как следствие, повышения реактивной компенсирующей силы, когда после среза ствола, но до начала камер в теле дульного тормоза-компенсатора сверлят одно или несколько боковых сквозных отверстий, размещенных до канала ствола, эти отверстия имеют диаметр, меньший либо равный калибру. Тогда газ, находящийся в стволе при высоком давлении и температуре, будет истекать из этого отверстия с высокой скоростью, создавая большую реактивную силу. Это так, поскольку газ в боковом отверстии будет иметь практически те же высокие термодинамические параметры, что и газ в стволе, что приведет к истечению газа из бокового отверстия с высокой скоростью и созданию высокой реактивной силы. Однако такое истечение газов будет работать очень краткое время, исключительно до того момента, пока метаемое тело будет перекрывать выходное сечение канала ствола до попадания его в первую камеру дульного тормоза-компенсатора.

Предлагаемое техническое решение позволяет устранить указанные выше недостатки.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в повышении эффективности дульного тормоза-компенсатора, в уменьшении отдачи и компенсации отклонения ствола оружия вверх по вертикали при выстреле за счет увеличения вынужденного расхода газа через отверстия для выхода пороховых газов.

Данный технический результат достигается за счет использования конструкции, включающей последовательно соединенные соосно расположенные камеры, образованные четырьмя сквозными и тремя глухими отверстиями, и размещенные в корпусе со сквозным каналом, который расположен на одной продольной оси со стволом оружия, сквозные отверстия в камере размещены таким образом, чтобы при установке на конец ствола оружия они были ориентированы перпендикулярно оси ствола, торцевую заглушку с отверстиями для выхода пули и выхода пороховых газов с резьбой для соединения с корпусом и ступенью для откручивания. Торцевая заглушка имеет ступень для возможности ее открутить вручную по диагонали или с помощью ключа и других подручных средств.

При этом радиус сквозных отверстий камер в четыре раза больше, чем радиус сечения канала ствола, радиус глухих отверстий в четыре раза больше, чем радиус сечения канала ствола, в торцевой заглушке и в стенке корпуса, около четвертой от ствола оружия камеры, располагаются отверстия для выхода пороховых газов.

Соосно расположенные камеры крепятся к корпусу за счет резьбы торцевой заглушки с отверстием для выхода пули и отверстием для выхода пороховых газов.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, а именно:

Фиг. 1 - внутренний вид устройства;

Фиг. 2 - главный вид устройства;

Фиг. 3 - вид сверху (продольное сечение):

1 - корпус, выполненный из профильного проката;

2,3,4,5 - последовательно соединенные соосно расположенные камеры, которые выполнены и сконструированы одним цельным изделием;

6 - сквозные отверстия в камерах;

7 - глухие отверстия;

8 - пулевой канал;

9 - торцевая заглушка;

10 - отверстие для пули;

11 - отверстия для выхода пороховых газов;

12 - ступень для откручивания торцевой заглушки.

Конструкция дульного тормоза-компенсатора содержит корпус 1, в котором находятся последовательно соединенные соосно расположенные камеры 2,3,4,5, образованные четырьмя сквозными отверстиями 6 и тремя глухими отверстиями 7, и размещенные в корпусе 1 со сквозным каналом 8, который расположен на одной продольной оси со стволом оружия.

Камеры дульного тормоза-компенсатора крепятся к корпусу 1 за счет резьбы торцевой заглушки 9 с отверстием для выхода пули 10 и отверстием для выхода пороховых газов 11. Торцевая заглушка имеет ступень для откручивания вручную или с помощью ключа или других подручных средств 12.

Для уменьшения или компенсации подброса ствола оружия по вертикали вверх часть пороховых газов при стрельбе равномерно выходит через отверстия для выхода пороховых газов 11.

В стенке корпуса 1 около камеры 5 размещаются отверстия для выхода пороховых газов 11. Этих отверстий может быть от 1 до 10 размерами от 1 до 8 мм.

Варианты исполнения по смещению точек пересечения этих отверстий с осью хоть вправо хоть влево даже на калибр все равно позволят образовывать на дне глухих отверстий 7 вихри, подпирающие осевой поток газов и препятствующие основному потоку газов быстро проходить и перенаправлять часть основного потока газов вверх и вниз в отверстия 6.

При расчетах предлагаемой конструкции заложен следующий принцип.

При большой массе истекающего газа с большой скоростью определяют реактивную силу, которая увеличивается при увеличении массы и скорости истекающего газа через боковое отверстие. Следовательно, от давления газа будет зависеть не только скорость его вытекания из любого отверстия, но и плотность, и, как следствие, будет расти не только скорость истечения газа, но и его масса. Иными словами, раз плотность выше, то и масса выбрасываемого газа при том же объемном расходе будет больше. Однако скорость истечения газа из любого отверстия имеет предел равный скорости звука для этого газа при этих условиях, таким образом с подъемом давления после достижения предельной скорости истечения дальнейший прирост реактивной силы может быть осуществлен только за счет роста плотности (массового расхода) истекающего газа.

Поэтому, как только скорость истечения достигнет скорости звука, дальнейшее увеличение давления не будет приводить к увеличению скорости струи на выходе из отверстия. Однако при этом реактивная сила продолжит расти в зависимости от роста давления, так как будет расти плотность истекающего газа, а значит, будет увеличиваться и масса выбрасываемого из бокового сквозного стравливающего отверстия газа в единицу времени.

Предлагаемая конструкция использует указанный выше эффект и помогает поднять давление перед боковыми отверстиями для получения повышенной реактивной силы.

Экспериментальные данные подтверждают получение технического результата и промышленную применимость предложенной конструкции.

Дульный тормоз-компенсатор работает следующим образом.

При выстреле из оружия пуля проходит из ствола по пулевому каналу 8 и покидает его. Газ, выходя из канала 8 в камеры 2,3,4,5 дульного тормоза-компенсатора под большим давлением, по ширине многократно большей, чем сечение канала, начинает расширяться, у него растет скорость, но почти мгновенно падает давление, и падение это измеряется кратно. Чтобы повернуть в бок газовую струю, надо затормозиться, и, хотя у нее еще есть запас энергии за счет высокой температуры, к выходу из отверстий для выхода пороховых газов дульного тормоза-компенсатора 11 он успевает несколько разогнаться.

В предложенной конструкции дульного тормоза-компенсатора в камерах 2,3,4,5 с глухими отверстиями 7 и сквозными отверстиями 6 стравливается более большая масса газа, что приводит к большому ослаблению бьющей в дно пули струи, обеспечивая эффективное торможение отката ствола оружия и улучшение кучности стрельбы.

В камерах образуется завихрение, препятствующее прямому протеканию струи в канале 8, и форма камер с отверстиями способствует увеличению давления и обеспечивает значительное увеличение вынужденного расхода порохового газа через отверстия для выхода пороховых газов 11, а следовательно, и создаваемую им реактивную силу.

Пороховые газы в камерах остывают, и догорают несгоревшие частицы пороха. Часть пороховых газов при стрельбе равномерно выходит через отверстия для выхода пороховых газов 11, обеспечивая тем самым стабилизацию ствола, и, как следствие, компенсацию отдачи (подачи ствола вверх при выстреле). В процессе попадания части пороховых газов в камеры они после прохождения камер воздействуют на основной поток газов в пулевом канале и оказывают ему сопротивление.

Следовательно, достигается технический результат по повышению эффективности компенсации как отдачи, так и подскока ствола вверх, в частности, повышению вынужденного расхода газа через отверстия для выхода пороховых газов 11. Кроме того, этот результат получают при существенном упрощении конструкции.

Вместе с тем, такая конструкция устройства обеспечивает более полное дожигание остатков порохового заряда, благодаря чему также маскируется вспышка выстрела, обеспечивается минимальный уровень звука.

Посредством выходящих газов через отверстия для выхода пороховых газов 11 происходит продувка и удаление продуктов сгорания в камерах в корпусе устройства, а также из ствола оружия. В результате значительно снижается количество продуктов сгорания порохового заряда внутри ствола. Наличие отверстий позволяет стрелять с комфортом для стрелка очередями, не раскрывая положение стрелка в темное время суток и рассеивая, глуша звук выстрела.

На испытаниях, при отстреле четырех полных магазинов подряд, автомат не выявил загрязнения больше штатного. Также кучность боя на дистанции 100 метров при стрельбе с прибором осталась на прежнем уровне. На данном этапе прибор выдержал порядка 800 выстрелов без каких-либо следов износа или изменения в геометрии. Разборная конструкция позволяет осуществлять обслуживание (разборку, чистку).

В приборе учтены требования, необходимые для безопасного ведения разведывательных диверсионных мероприятий и маскировки стрелка как в темное время суток, так и днем.

Возможно применение прибора для калибров оружия 7,62, 5,45 и 9,6 с некоторыми доработками и заменой крепежных элементов.

Дульный тормоз-компенсатор содержит последовательно соединенные соосно расположенные камеры, образованные четырьмя сквозными и тремя глухими отверстиями и размещенные в корпусе со сквозным каналом. Канал расположен на одной продольной оси со стволом оружия, сквозные отверстия в камере ориентированы перпендикулярно оси ствола. Тормоз содержит торцевую заглушку с отверстиями для выхода пули и выхода пороховых газов с резьбой для соединения с корпусом и ступенью для откручивания. Торцевая заглушка имеет ступень для возможности ее открутить вручную по диагонали или с помощью ключа и других подручных средств. Радиус сквозных отверстий камер в четыре раза больше, чем радиус сечения канала ствола, радиус глухих отверстий в четыре раза больше, чем радиус сечения канала ствола, в торцевой заглушке и в стенке корпуса располагаются отверстия для выхода пороховых газов. Технический результат - повышение эффективности дульного тормоза-компенсатора, уменьшение отдачи, компенсация отклонения ствола оружия вверх по вертикали при выстреле. 3 ил.

Дульный тормоз-компенсатор, являющийся надульным устройством, выполненный в виде трубчатой насадки на конец ствола, содержащий последовательно соединенные соосно расположенные камеры, образованные четырьмя сквозными и тремя глухими отверстиями и размещенные в корпусе со сквозным каналом, который расположен на одной продольной оси со стволом оружия, сквозные отверстия в камере размещены таким образом, чтобы при установке на конец ствола оружия они были ориентированы перпендикулярно оси ствола, торцевую заглушку с отверстиями для выхода пули и выхода пороховых газов с резьбой для соединения с корпусом и ступенью для откручивания, отличающийся тем, что радиус сквозных отверстий камер в четыре раза больше, чем радиус сечения канала ствола, радиус глухих отверстий в четыре раза больше, чем радиус сечения канала ствола, в торцевой заглушке и в стенке корпуса располагаются отверстия для выхода пороховых газов.