Ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель Российский патент 2025 года по МПК F41A21/28 

Изобретение относится к области стрелково-пушечного вооружения и может быть использовано для уменьшения силы отдачи, снижения звука выстрела и увеличения кинетической энергии пули или снаряда.

Из уровня техники известно техническое решение, содержащее наружную цилиндрическую обечайку, закрытую с заднего торца вытянутой крышкой, с закрепленным изнутри рассекателем, имеющим крепление к дульной части ствола на некотором удалении от заднего торца устройства, отверстия для выхода пороховых газов во внутреннюю полость обечайки, дополнительную центральную перегородку, разделяющую полость внутри обечайки на две расширительные камеры и посадочное место для сепаратора; закрытую с переднего торца съемной крышкой и сепаратором, который выполнен в виде отдельного сборочного узла собранных в пакет дефлекторов в форме «К-баффл», завальцованных в цилиндрическом корпусе (патент РФ №2755929, кл. F41A 21/30, 2021 г.).

Известен глушитель (патент РФ №2807771, кл. F41A 21/30, 2023 г.), глушитель содержит трубчатый корпус, в котором закреплена фланцевая заглушка, связанная с втулкой для ввода ствола оружия со стороны дульного среза последнего и разделяющая полость трубы на две камеры, сообщающиеся через каналы во втулке. Во второй камере в направлении от дульного среза оружия закреплены сепараторы, расположенные последовательно и образующие блок расширительных камер. Корпус со стороны выхода пули выполнен с винтовой нарезкой для ввинчивания торцевой заглушки с отверстием для пули и центральным кольцевым выступом с наружной винтовой нарезкой для установки дульного тормоза.

Недостатком известного устройства является сложность и раздельное функционирование глушителя и дульного тормоза. Известно дульное устройство (патент РФ №2595061, кл. F41A 21/30, 2016 г.) которое содержит корпус с пулевым каналом, крышку с отверстием для вылета пули, расширительные камеры, с пулевыми каналами.

Также известно надульное устройство для оружия (патент РФ №2709294, кл. F41A 21/30, 2019 г.) включающее внешнюю трубу, вставленную своими концами в переднюю и заднюю торцевые крышки-пробки, трубчатый цилиндрический канал расположенный в полости внешней трубы и образованный из совмещенных резьбовым соединением дульной насадки с втулкой и радиальными разрезами, расположенные в ряды и дульного сужения, внутреннюю трубу с винтовой резьбой, расширительные камеры, сообщающиеся между собой через зазор в межтрубном пространстве, гайку для скрепления внешней трубы, крышек-пробок в единую конструкцию и отверстия в крышках-пробках с диаметрами соответствующие соответственно диаметру дульной насадки с радиальными вырезами и диаметру внутренней трубы.

Известно техническое решение, включающее внешнюю трубу с передним и задним торцевыми элементами, для прохождения снаряда цилиндрический канал с радиальными диффузорами расположенный в полости внешней трубы, расширительную камеру образованную межтрубным пространством между внутренней поверхностью внешней трубы и внешней поверхностью цилиндрического канала для прохождения снаряда, наружные и внутренние винтовые резьбы для соединения в единую конструкцию внешней трубы с передним и задним торцевыми элементами с центральными отверстиями с диаметрами, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрического канала для прохождения снаряда и упор для плотного прилегания элементов (патент РФ №2781695, кл. F41A 21/30, 2022 г. - прототип).

Однако известные технические решения имеют сложные конструкции и их сборку, а также высокую материалоемкость. Кроме того, из-за конструктивных особенностей недостаточно обеспечивается пламегашение, снижение силы отдачи оружия, снижение уровня звука и ускорение движения снаряда или пули.

Техническим результатом является упрощение конструкции, снижение материалоемкости, силы отдачи оружия, повышение пламегашения, снижение уровня звука и повышение скорости снаряда или пули.

Технический результат достигается тем, что ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель, включающий внешний цилиндр с функцией ресивера снабженного передним и задним торцевыми элементами, цилиндрический канал для прохождения снаряда или пули с радиальными диффузорами и расположенный в полости внешнего цилиндра, расширительную камеру образованную межтрубным пространством между внутренней поверхностью внешнего цилиндра и внешней поверхностью цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули, наружные и внутренние винтовые резьбы для соединения в единую конструкцию внешнего цилиндра с передним и задним торцевыми элементами, имеющие центральные соосные отверстия с диаметрами, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули, отличающийся тем, что передний торцевой элемент выполнен в виде цилиндрического кожуха с радиальными диффузорами на его боковой поверхности и торцевым центральным отверстием расположенный соосно цилиндрическому каналу для прохождения снаряда, на расстоянии от него равного ¹/₄ длины кожуха и с диаметром соответствующего его диаметру, а задний торцевой элемент жестко соединен с цилиндрическим каналом для прохождения снаряда или пули снабженный для плотного прилегания к переднему торцевому элементу упором, перед которым, на цилиндрическом канале для прохождения снаряда радиальные диффузоры расположены перпендикулярно к его продольной оси, или с углом отклонения их центральных осей на 30-60° в сторону торцевой стенки, которую имеет внешний цилиндр со стороны переднего торцевого элемента, также задний торцевой элемент имеет наружную резьбу для винтового соединения с внешним цилиндром, на котором рядом с задним торцевым элементом расположены дополнительные радиальные диффузоры, при этом цилиндрический канал для прохождения снаряда или пули на входе в расширительную камеру имеет диаметр больше диаметра ствола на минимально необходимую величину для обеспечения свободного пропуска снаряда или пули для ускорения их движения, причем площадь S₁ поперечного сечения цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули меньше суммарной площади S₂ поперечного сечения его диффузоров, которая меньше площади S₃ поперечного сечения внешнего цилиндра, а она меньше суммарной площади S₄ поперечного сечения его диффузоров.

Торцевая стенка внешнего цилиндра может быть расположена под острым углом к цилиндрическому каналу для прохождения снаряда или пули.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что за счет конструктивных особенностей, заявляемой совокупности признаков обеспечивается достижение технического результата, а именно:

1. Упрощение конструкции и снижение материалоемкости заявляемого технического решения, состоящего из трех элементов, которые за счет винтового соединения образуют единую конструкцию.

Признаки, указанные далее под п. 2-6 в совокупности обеспечивают снижение силы отдачи оружия, повышение пламегашения, снижение уровня звука и повышение скорости снаряда или пули.

2. Выполнение переднего торцевого элемента в виде цилиндрического кожуха с радиальными диффузорами на его боковой поверхности и торцевым центральным отверстием расположенный соосно цилиндрическому каналу для прохождения снаряда, на расстоянии от него равного ¹/₄ длины кожуха и с диаметром соответствующего его диаметру;

3. Выполнение заднего торцевого элемента в виде единой конструкции с цилиндрическим каналом для прохождения снаряда или пули, снабженного для плотного прилегания к переднему торцевому элементу упором, перед которым, на цилиндрическом канале для прохождения снаряда или пули расположены радиальные диффузоры с углом отклонения их осей на 30-60° в сторону торцевой стенки внешнего цилиндра;

4. Также задний торцевой элемент имеет наружную резьбу для винтового соединения с внешним цилиндром, на котором рядом с задним торцевым элементом расположены радиальные диффузоры;

5. Цилиндрический канал для прохождения снаряда или пули на входе в расширительную камеру имеет диаметр больше диаметра ствола на минимально необходимую величину для свободного пропуска снаряда или пули с целью ускорения их движения;

6. Площадь S₁ поперечного сечения цилиндрического канала для прохождения снаряда меньше суммарной площади S₂ поперечного сечения его диффузоров, которая меньше площади S₃ поперечного сечения внешнего цилиндра, а она меньше суммарной площади S₄ поперечного сечения его диффузоров.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от известных, направлены на достижение технического результата, и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение может быть создано и использовано для пушечно-стрелкового оружия, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - представлен общий вид ствольного пулевого ускорителя, тормоз-глушителя; на фиг. 2 - тоже, представлено продольное сечение А-А; на фиг. 3 - представлено тоже в соответствии с фиг. 2 с дополнительным указанием направлений движения потоков пороховых газов в виде стрелок и параметров, характеризующих их; на фиг. 4 - представлено фото ствольного пулевого ускорителя, тормоз-глушителя, в собранном виде;на фиг. 5 - представлено фото деталей ствольного пулевого ускорителя, тормоз-глушителя, а) - передний торцевой элемент; б) - внешний цилиндр; в) - задний торцевой элемент.

Ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель содержит внешний цилиндр 1, выполняющий функцию ресивера. Внешний цилиндр 1 имеет передний торцевой элемент 2 и задний торцевой элемент 3 для соединения со стволом оружия, цилиндрический канал 4 для прохождения снаряда или пули с радиальными диффузорами 5 и расположенный в полости внешнего цилиндра 1, расширительную камеру 6 образованную межтрубным пространством между внутренней поверхностью внешнего цилиндра 1 и внешней поверхностью цилиндрического канала 4 для прохождения снаряда или пули. Также техническое решение имеет наружные 7 и 8 и внутренние 9 и 10 винтовые резьбы для соединения в единую конструкцию внешнего цилиндра 1 с передним и задним торцевыми элементами 2 и 3, имеющие центральные отверстия 11 и 12 с диаметрами, соответствующие внутреннему диаметру цилиндрического канала 4 для прохождения снаряда. Внешний цилиндр 1 со стороны переднего торцевого элемента 2 имеет торцевую стенку 13 для плотного прилегания элементов. Отличительной особенностью ствольного пулевого ускорителя-тормоз-глушителя является то, что передний торцевой элемент 2 выполнен в виде цилиндрического кожуха с радиальными диффузорами 14 на его боковой поверхности и торцевым центральным отверстием 11 расположенный соосно цилиндрическому каналу 4 для прохождения снаряда или пули, на расстоянии от него равного ¹/₄ длины цилиндрического кожуха и с диаметром соответствующего его диаметру. Кожух - предназначен для защиты выступающей части цилиндрического канала 4 и отсечения остатков пороховых газов двигающихся за пулей со сверхзвуковой скоростью, которые удаляются из кожуха через диффузоры 14.

Задний торцевой элемент 3 жестко соединен с цилиндрическим каналом 4 для прохождения снаряда или пули, который снабжен для плотного прилегания к переднему торцевому элементу упором 15. Перед этим упором, на цилиндрическом канале 4 для прохождения снаряда или пули расположены радиальные диффузоры 5 с углом отклонения их центральных осей на 30-60° в сторону упора 15, прилегающего к торцевой стенке 13. Такой выбор угла отклонения центральных осей диффузоров 5, обеспечивает направленное действие выходных пороховых газов из диффузоров 5 на торцевую стенку 13, отражаясь от нее, они создают зону повышения давления. Центральные оси диффузоров 5 цилиндрического канала 4 для прохождения снаряда или пули могут быть расположены перпендикулярно к его продольной оси, а торцевая стенка 13 внешнего цилиндра 1 может быть расположена под острым углом к цилиндрическому каналу 4 для прохождения снаряда или пули.

Задний торцевой элемент 3 за счет наружной резьбы 8 соединен с внешним цилиндром 1, на котором рядом с задним торцевым элементом расположены радиальные диффузоры 16. Цилиндрический канал 4 для прохождения снаряда или пули на входе в расширительную камеру 6 имеет диаметр больше диаметра ствола на минимально необходимую величину для обеспечения свободного пропуска снаряда без трения, с целью ускорения движения снаряда или пули. Площадь S₁ поперечного сечения цилиндрического канала 4 меньше суммарной площади S₂ поперечного сечения его диффузоров 5, которая меньше площади S₃ поперечного сечения внешнего цилиндра 1, а она меньше суммарной площади S₄ поперечного сечения его диффузоров 16.

Таким образом, заявляемый ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель по сравнению с известными изобретениями, представляет собой конструкцию из трех деталей, обеспечивающую достижение технического результата, заключающийся в упрощении конструкции, снижении материалоемкости, отдачи оружия, уровня звука и в повышении пламегашения и скорости снаряда или пули.

Ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель работает следующим образом

Для эксплуатации стрелкового оружия на его ствол накручивают задний торцевой элемент 3.

При использовании, снаряд или пуля, продвигаются вперед по цилиндрическому каналу 4.

В пространстве цилиндрического канала 4 сзади снаряда или пули начинает падать давление пороховых газов, которое сбрасывается через диффузоры 5 в расширительную камеру 6. Потоки пороховых газов, вырвавшись в камеру 6, попадают под углом от 30-60° на торцевую стенку 13 и, отталкиваются от нее, устремляются назад в расширительную камеру 6, проходя по ее пространству, пороховые газы охлаждаются, отдавая свою тепловую энергию внешнему цилиндру 1 и снижают свою скорость. Такой же эффект, будет наблюдаться, если центральные оси диффузоров 5 будут располагаться перпендикулярно к цилиндрическому каналу 4, а торцевая стенка 13 внешнего цилиндра 1 будет расположена под острым углом к продольной оси цилиндрического канала 4 для прохождения снаряда или пули. В результате, за счет объема расширяющейся камеры 6 гасится импульс отдачи, увеличивается пламя гашение и изменяется скорость звуковой волны. Далее пороховые газы, вырвавшиеся из диффузоров 16 внешнего цилиндра 1, уходят в атмосферу. При прохождении снаряда через передний торцевой элемент 2 выполненный в виде кожуха, оставшиеся потоки пороховых газов выходят из диффузоров 14.

Следует отметить, что во сколько раз площади поперечного сечения диффузоров 5 или 16 превышают площади поперечного сечения торцевого канала 4 или внешнего цилиндра 1, во столько раз падает скорость течения пороховых газов. Диффузоры могут располагаться в несколько рядов.

Заявляемый ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель сочетает в себе функции глушителя, пламегасителя и ускорителя снаряда или пули.

Теоретическое обоснование выполняемых функций заявляемым техническим решением (фиг. 3).

Принцип работы глушителя в ствольном пулевом ускорителе, тормоз-глушителя основан на том, что скорость течения газа обратно пропорциональна площади поперечного сечения внешнего цилиндра 1. При переходе из узкой части цилиндрического канала 4 через радиальные диффузоры 5 в широкую часть внешнего цилиндра 1 скорость газов уменьшается. При этом S₁ - площадь поперечного сечения цилиндрического канала 4, a V₁ -скорость газа в этом канале, а S₃ - площадь поперечного сечения широкой части внешнего цилиндра 1 и V₃ - скорость газа в широкой части цилиндра 1.

При прохождении через цилиндрический канал 4 (пулевой) скорость пороховых газов уменьшается в несколько этапов:

1. При переходе пороховых газов из цилиндрического канала 4 площадью поперечного сечения S₁, в диффузоры 5 с диаметром D₁ с суммарной площадью поперечного сечения S₂n (S₁ меньше суммарной площади S₂n, где n - количество диффузоров).

2. При переходе пороховых газов из диффузоров 5 во внешний цилиндр 1 с площадью поперечного сечения S₃.

3. При выходе пороховых газов из внешнего цилиндра 1 через диффузоры 16 с диаметром D₂ с суммарной площадью поперечного сечения S₄ (S₃ меньше суммарной площади S₄n, где n - количество диффузоров). Суммарная площадь поперечного сечения этих диффузоров S₄n в несколько раз превышает площадь поперечного сечения внешнего цилиндра S₃, поэтому пороховые газы еще больше теряют скорость, в зависимости от количества диффузоров.

Таким образом, за счет снижения скорости движения пороховых газов происходит уменьшение уровня звука выстрела.

Что касается уменьшения силы отдачи, то это происходит из за разности давлений пороховых газов, действующих на торцевой элемент 3 и торцевую стенку 13, (далее стенки А и В внешнего цилиндра 1). Давление P₁ у стенки А больше чем давление Р₂ у стенки В и соответственно возникает сила F=S₃(P₁-P₂) направленная в сторону, противоположную силе отдачи, уменьшая ее. Расширяясь в расширительной камере 6 внешнего цилиндра 1 пороховые газы двигаются в сторону диффузоров 16 и происходит сброс давления в атмосферу через них, при этом скорость газов также снижается, т.к. S₄ больше S₃. Чем длиннее камера 6, тем дольше F воздействует на стенку А, уменьшая силу отдачи. Таким образом, у торцевой стенки В давление Р₂ пороховых газов намного меньше давления P₁ и соответственно сила действующая на стенку В намного меньше силы действующей на стенку А.

В результате выше перечисленных процессов мы имеем силу F=(P₁-P₂)S₃ компенсирующую силу отдачи.

При выполнении функции ускорителя обеспечивается повышение максимальной скорости снаряда или пули после покидания ствола.

Пуля (снаряд) покинув ствол, попадают в цилиндрический канал 4, выполняющего функцию ускорителя, диаметр которого превышает диаметр основного ствола. Под воздействием остаточного давления пороховых газов и отсутствия трения, пуля (снаряд) получает дополнительное ускорение. Длина ускорителя зависит от остаточного давления пороховых газов. Чем больше давление P₁ по сравнению с давлением Р₂, тем длиннее может быть ускоритель. Ускоритель увеличивает скорость пули (снаряда) пока P₁ больше Р₂.

Диаметр цилиндрического канала в ускорителе должен быть подобран так, чтобы пуля или снаряд двигаясь по нему не касались его стенок. Чем меньше разница в диаметрах, тем выше КПД пороховых газов.

Ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель, включающий внешний цилиндр с функцией ресивера с передним и задним торцевыми элементами, цилиндрический канал для прохождения снаряда или пули с радиальными диффузорами, расположенный в полости внешнего цилиндра, расширительную камеру, образованную межтрубным пространством между внутренней поверхностью внешнего цилиндра и внешней поверхностью цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули, наружные и внутренние винтовые резьбы для соединения в единую конструкцию внешнего цилиндра с передним и задним торцевыми элементами. Технический результат - упрощение конструкции, снижение материалоемкости и силы отдачи оружия, повышение пламегашения, снижение уровня звука и повышение скорости снаряда или пули. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель, включающий внешний цилиндр с функцией ресивера, снабженного передним и задним торцевыми элементами, цилиндрический канал для прохождения снаряда или пули с радиальными диффузорами, расположенный в полости внешнего цилиндра, расширительную камеру, образованную межтрубным пространством между внутренней поверхностью внешнего цилиндра и внешней поверхностью цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули, наружные и внутренние винтовые резьбы для соединения в единую конструкцию внешнего цилиндра с передним и задним торцевыми элементами, имеющие центральные соосные отверстия с диаметрами, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули, отличающийся тем, что передний торцевой элемент выполнен в виде цилиндрического кожуха с радиальными диффузорами на его боковой поверхности и торцевым центральным отверстием, расположенным соосно цилиндрическому каналу для прохождения снаряда, на расстоянии от него, равном 1/4 длины кожуха, и с диаметром, соответствующим его диаметру, а задний торцевой элемент жестко соединен с цилиндрическим каналом для прохождения снаряда или пули, снабженный для плотного прилегания к переднему торцевому элементу упором, перед которым на цилиндрическом канале для прохождения снаряда радиальные диффузоры расположены перпендикулярно к его продольной оси, или с углом отклонения их центральных осей на 30-60° в сторону торцевой стенки, которую имеет внешний цилиндр со стороны переднего торцевого элемента, также задний торцевой элемент имеет наружную резьбу для винтового соединения с внешним цилиндром, на котором рядом с задним торцевым элементом расположены дополнительные радиальные диффузоры, при этом цилиндрический канал для прохождения снаряда или пули на входе в расширительную камеру имеет диаметр больше диаметра ствола на минимально необходимую величину для обеспечения свободного пропуска снаряда или пули для ускорения их движения, причем площадь S₁ поперечного сечения цилиндрического канала для прохождения снаряда или пули меньше суммарной площади S₂ поперечного сечения его диффузоров, которая меньше площади S₃ поперечного сечения внешнего цилиндра, а она меньше суммарной площади S₄ поперечного сечения его диффузоров.

2. Ствольный пулевой ускоритель-тормоз-глушитель по п. 1, отличающийся тем, что торцевая стенка внешнего цилиндра может быть расположена под острым углом к цилиндрическому каналу для прохождения снаряда или пули.