Способ стрельбы и орудие для его осуществления. Российский патент 2025 года по МПК F42B30/02 

Изобретение относится к области вооружения, а именно к способам повышения точности стрельбы орудия. Это изобретение направлено на отказ от изготовления винтообразной нарезки в стволе, повышение точности стрельбы, увеличение максимальной дальности полёта снаряда, уменьшение сопротивления движению снаряда в стволе, увеличение скорости вращения снаряда, увеличение гироскопического эффекта.

Известно, нарезное оружие — огнестрельное оружие, имеющее винтовые нарезы в канале ствола для придания снаряду вращательного движения, благодаря чему обеспечивается его устойчивость на траектории, дальность полёта и кучность стрельбы. Диаметр снаряда нарезного оружия соответствует диаметру канала ствола, замеренному по нарезам. При этом, в идеале, не допускается прорыва пороховых газов между стенками ствола и снарядом, благодаря чему снаряд, продвигаясь в канале ствола, имеет возможность поворачиваться вокруг своей продольной оси и приобретать вращательное движение.

Недостатки нарезного оружия заключаются в следующем.

- Вращение снаряда осуществляется за счёт использования сил трения о винтообразную нарезку, что снижает скорость разгона снаряда, уменьшает дальность стрельбы и убойную силу снаряда – особенно, ввиду ограниченности объёма заряда.

- Невозможности достижения значительного гироскопического эффекта, ввиду ограниченности возможного количества витков нарезки в канале реального ствола.

- Сложности изготовления нарезных стволов.

Известен, СПОСОБ РАЗГОНА МЕТАЕМОГО СНАРЯДА В КАНАЛЕ СТВОЛА С ВРАЩЕНИЕМ И МЕТАЕМЫЙ СНАРЯД ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА (RU 2538475 C1, МПК F42B 30/02 (2006.01), Опубликовано: 2015.01.10).

Способ, согласно которому предварительно между дном ствола и метаемым снарядом с корпусом цилиндрической формы создают избыточное давление пороховых газов и формируют несущий газовый поток в направлении тыльной части метаемого снаряда для обеспечения его направленного движения к выходному отверстию ствола, При этом, в области, прилегающей к внешней поверхности корпуса цилиндрической формы метаемого снаряда, формируют зону с увеличенной площадью давления несущего газового слоя на метаемый снаряд для придания ему дополнительного ускорения в направлении выходного отверстия ствола и вращательного движения в канале ствола путём формирования вектора приложения силы давления несущего газового слоя с радиальной составляющей.

Недостатки способа заключаются в следующем.

- Многих вышеупомянутых общих недостатках нарезного оружия.

- Невозможности использования боеприпасов, произведённых ранее.

Известны, боевые блоки гиперзвуковых ракетных систем – например, Авангард, использующие эффект скользящего слоя раскалённого воздуха для уменьшения сопротивления движению в полёте к цели.

Известна, ГШ-6-23 (АО-19, ТКБ-613, Индекс УВ ВВС — 9-А-620) — шестиствольная автоматическая пушка схемы Гатлинга, принятая за прототип.

Пушка ГШ-6-23 выполнена по многоствольной схеме автоматики с вращающимся блоком стволов. Стволы с затворами собраны в единый блок и вращаются в неподвижном кожухе вместе с центральной звездой. Затворы, скользящие в продольных направлениях центральной звезды, совершают возвратно-поступательное движение. За один оборот блока стволов каждый из затворов осуществляет перезаряжание, а из стволов последовательно производятся выстрелы. Блок стволов и связанные с ним механизмы совершают непрерывное движение в течение всей очереди. Разгон блока стволов осуществляется пиростартёром газопоршневого типа с использованием штатных пиропатронов ППЛ. Работа автоматики пушки основана на использовании энергии пороховых газов, отводимых из стволов через газоотводные отверстия в газовый двигатель. Управление стрельбой — дистанционное от источника постоянного тока напряжением 27 В.

Недостатки пушки ГШ-6-23 заключаются в следующем.

- Вышеупомянутых общих недостатках нарезного оружия.

- Проблемах при запуске и остановке стрельбы.

- Большом весе изделия.

- Невозможности индивидуального ношения.

Пушка ГШ-6-23 выбрана прототипом потому, что заряженный в очередной ствол вращающегося блока стволов, снаряд, ещё до выстрела получает вращение со скоростью, равной скорости вращения блока стволов. Такой, пусть и незначительный, толчок – придаёт вращающее усилие снаряду за счёт уже потерянной для разгона снаряда энергии отработанных пороховых газов, а не за счёт непосредственной энергии самого выстрела – то есть, от внешнего источника энергии для выстрела.

Задачи настоящего изобретения заключаются в увеличении гироскопического эффекта, повышении точности стрельбы, увеличении максимальной дальности полёта снаряда, улучшение вращения на всем протяжении полёта снаряда, уменьшения сопротивления при прохождении снарядом канала ствола.

Поставленные задачи решаются изложенным ниже способом и описанным орудием для его осуществления.

Способ стрельбы, при котором между каналом орудия и снарядом создают избыточное давление газа для обеспечения его направленного движения к цели, при этом, ещё до выстрела вращающее усилие вокруг продольной оси центра канала ствола снаряду сообщают вращающимся за счёт внешнего источника энергии стволом, продолжая сообщать его до момента выхода снаряда из орудия. Вследствие чего, отпадает необходимость в винтообразной нарезке, что даёт возможность значительно уменьшить сопротивление поступательному движению снаряда в стволе. Вращение снаряда вокруг продольной оси центра канала орудия, именно, за счёт внешнего источника энергии, даёт возможность сообщать снаряду вращающее усилие – недостижимое для современных и перспективных, нарезных орудий – не используя энергии ни текущего, ни предыдущих, выстрелов. Упомянутое значительное вращающее усилие, даёт возможность достигать плазменных, или по меньшей мере, раскалённых слоёв воздуха на поверхности летящего снаряда. Что даёт возможность значительно уменьшить сопротивление поступательному движению снаряда в полёте к цели – подобно боевым блокам гиперзвуковых ракетных систем – например, Авангард. Эффект скользящего слоя раскалённого воздуха – особенно актуален для крупнокалиберных снарядов, но, даже простая не трассирующая пуля – раскаляется в полёте очень сильно. Под внешним источником энергии, понимают источник питания – не использующий энергии ни текущего, ни предыдущих, выстрелов. Это может быть, носимый либо встроенный в цевье аккумулятор, или мощный источник постоянного тока, если речь идёт об орудии больших габаритов. Для обеспечения оптимального гироскопического эффекта – скорость вращения снаряда, выбирают непосредственно в процессе стрельбы посредством изменения вращающего усилия. Так, стрелок имеет возможность выбирать скорость вращения снаряда, в соответствии со складывающейся боевой обстановкой.

Огнестрельное орудие для осуществления настоящего способа, имеет следующие необходимые элементы конструкции.

Орудие, содержащее ствол, затвор, боёк, газоотводящую трубку, цевье и автомат заряжания, при этом, ствол – закреплённый с обеспечением вращения вокруг продольной оси центра канала орудия за счёт внешнего источника энергии – привода вращения, выполнен с возможностью сообщать вращающее усилие снаряду до выстрела и продолжать сообщать его до момента выхода снаряда из ствола. При этом, закреплённый посредством конических упорных подшипников – зафиксированных от осевого люфта посредством пружин, ствол, обеспечивает передачу вращающего усилия снаряду. Упомянутое вращающее усилие, обеспечивает вращение снаряда вокруг продольной оси центра канала ствола – ещё до выстрела. Вследствие чего, отпадает необходимость в винтообразной нарезке. Привод вращения ствола орудия, с изменяемой скоростью вращения – закреплённый в цевье или вне цевья. Представляет собой очевидный из уровня техники – малогабаритный двигатель, например, электродвигатель постоянного тока – выполненный по классической схеме с выводной осью, или, например, шаговый линейный электродвигатель постоянного тока – навёрнутый на ствол по спирали. Либо, любой другой двигатель, такой, который не использует напрямую энергию готовящегося текущего выстрела. Другими словами, двигатель, который использует только энергию, окончательно потерянную для текущего выстрела – которой как правило, недостаточно для длительного вращения ствола, либо предпочтительно, от внешнего источника энергии. Для обеспечения однозначной передачи вращающего усилия снаряду – ствол может иметь на первых 1 – 3 процентах своей длины, прямую нарезку. Упомянутая прямая нарезка, обеспечивает однозначную передачу первичного вращающего усилия снаряду – особенно, в момент заряжания, при быстром вращении ствола, и практически не создаёт сопротивления поступательному движению снаряда в стволе. Рукоятка управления скоростью вращения снаряда – закреплённую на цевье или прикладе. Рукоятка позволяет устанавливать оптимальную скорость вращения снаряда, непосредственно во время стрельбы – например, посредством изменения напряжения электропитания подаваемого на электрический привод вращения – например, посредством резистора. При этом, нулевое положение резистора, полностью отключает привод вращения. Газоотводящая трубка орудия, подключена к стволу посредством муфты, с внутренней круговой канавкой и выходным соском – одетой на ствол скользящей посадкой или другим очевидным из уровня техники герметичным вращающимся подключением, закреплённой в цевье – там, где ствол имеет боковое отводное отверстие. Отбор импульса отработанных пороховых газов необходим для получения однозначного сигнала синхронизации работы узлов и механизмов орудия – таких как автомат заряжания, счётчик боеприпасов, и так далее – особенно автомата заряжания, даже если упомянутый автомат заряжания работает от внешнего источника энергии. Затвор имеет наконечник свободно вращающимся – вокруг продольной оси центра канала ствола. При этом, несмотря на вращение ствола, снаряд остаётся зажатым в стволе не подвергаясь трению. Наконечник затвора имеет отверстие по продольной оси центра канала ствола для свободного перемещения бойка. При этом, несмотря на вращение ствола, капсуль заряженного снаряда остаётся доступным для удара бойка.

Автор особо отмечает, что способ изложенный выше представлен в очень общей форме из-за того, что множество орудий, начиная от стрелковых пистолетов до корабельных орудий слишком различаются и не могут быть описаны совершенно чётко.

Способ осуществляется следующим образом.

При расчехлении орудия, стрелок включает привод вращения ствола, впрочем, если привод остаётся выключенным, орудие может стрелять в режиме обычного выстрела. Упомянутым обычным выстрелом – по гладкому стволу, можно доставлять к цели особые снаряды, или другие специальные изделия, например, малогабаритный ФЛА – без вращения. При включённом приводе вращения ствола наблюдается, что снаряд, будучи зажатым вращающимся затвором в стволе, готов к выстрелу, при этом он свободно вращается вокруг продольной оси центра канала ствола под действием вышеупомянутого привода. Когда производится выстрел, в стволе по направлению к цели начинает движение уже быстро вращающийся снаряд, при этом, движение снаряда по гладкому стволу встречает кратно меньшее сопротивление, чем в стволах нарезного типа, а принудительное вращение придаёт большой гироскопический эффект снаряду. Принудительное вращение на скорости выше 10000 оборотов в минуту – вызывает возникновение плазменных, или по меньшей мере, раскалённых слоёв воздуха на поверхности летящего снаряда, что значительно уменьшает сопротивление на всём протяжении полёта снаряда. А эффект деривации, в таких разряжённых «скользких» слоях раскалённой воздушной плазмы – проявляется значительно меньше, чем в условиях классического выстрела.

Технический результат изобретения заключается в – отказе от изготовления винтообразной нарезки в стволе, повышении точности стрельбы, увеличении максимальной дальности полёта снаряда, уменьшении сопротивления движению снаряда в стволе, увеличении скорости вращения снаряда, увеличении гироскопического эффекта, универсальности – так, возможность стрельбы быстро вращающимися снарядами, свободно сочетается с возможностью доставлять к цели особые снаряды, или другие специальные изделия, по гладкому стволу, без вращения.

Способ стрельбы, при котором между каналом орудия и снарядом создают избыточное давление газа для обеспечения его направленного движения к цели и снаряду сообщают вращательное движение вращающимся за счёт внешнего источника энергии стволом, продолжая сообщать его до момента выхода снаряда из орудия. Внешний источник энергии питания – носимый либо встроенный в цевье аккумулятор, или мощный источник постоянного тока. Скорость вращения снаряда выбирают непосредственно в процессе стрельбы посредством изменения вращающего усилия. Орудие содержит вращающийся ствол с приводом вращения. Технический результат – повышение точности стрельбы, увеличение максимальной дальности полёта снаряда, уменьшение сопротивления движению снаряда в стволе, увеличение скорости вращения снаряда, увеличение гироскопического эффекта. 2 н. и 6 з.п. ф-лы.

1. Способ стрельбы, при котором между каналом орудия и снарядом создают избыточное давление газа для обеспечения его направленного движения к цели, отличающийся тем, что ещё до выстрела вращающее усилие вокруг продольной оси центра канала ствола снаряду сообщают вращающимся за счёт внешнего источника энергии стволом, продолжая сообщать его до момента выхода снаряда из орудия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость вращения ствола выбирают в процессе стрельбы посредством изменения вращающего усилия.

3. Орудие, содержащее ствол, затвор, боёк, газоотводящую трубку, цевье и автомат заряжания, отличающееся тем, что ствол, закреплённый с обеспечением вращения вокруг продольной оси центра канала орудия за счёт внешнего источника энергии – привода вращения, выполнен с возможностью сообщать вращающее усилие снаряду до выстрела и продолжать сообщать его до момента выхода снаряда из ствола.

4. Орудие по п. 3, отличающееся тем, что имеет привод с изменяемой скоростью вращения для вращения ствола.

5. Орудие по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что имеет рукоятку управления скоростью вращения ствола.

6. Орудие по п. 3, отличающееся тем, что газоотводящая трубка подключена к стволу посредством муфты, с внутренней круговой канавкой и выходным соском, одетой на ствол скользящей посадкой.

7. Орудие по п. 3, отличающееся тем, что наконечник затвора выполнен свободно вращающимся вокруг продольной оси центра канала ствола.

8. Орудие по пп. 3 и 7, отличающееся тем, что наконечник затвора имеет отверстие по продольной оси центра канала ствола.