Опора ствола автоматической пушки Российский патент 2025 года по МПК F41A25/00 

Заявляемое изобретение относится к военной технике, а именно к конструкции автоматической пушки.

На изделиях вооружения и военной техники (ВВТ) для поражения целей используются автоматические пушки, характеризующиеся высоким темпом стрельбы. Поражение цели зависит от многих факторов, в том числе и от количества попавших в нее снарядов. Количество попавших снарядов зависит от точности и кучности стрельбы. Для увеличения количества попавших в цель снарядов стрельбу по ней ведут как правило прицельно и с высоким темпом (очередями). Точность и кучность стрельбы зависит от различных факторов, в том числе и от величины амплитуды колебаний ствола автоматической пушки при стрельбе. Колебание ствола возникает из-за ударных нагрузок вызванных действиями пороховых газов. Также действия пороховых газов вызывают большое усилие отдачи. Для снижения усилия отдачи на некоторых автоматических пушках реализуют принцип отката ствола при выстреле. При стрельбе очередью амплитуда колебаний ствола автоматической пушки возрастает. Следовательно, для увеличения точности и кучности стрельбы автоматической пушки необходимо снижать амплитуду колебаний ее ствола при стрельбе. Для этого используют устройства различной конструкции, которые снижают колебания ствола автоматической пушки в процессе стрельбы, за счет увеличения жесткости ее ствола, путем использования дополнительных кронштейнов которые крепятся одной частью вблизи среза канала ствола автоматической пушки, а другой к элементам корпуса, башни военной техники или лафета на котором установлена автоматическая пушка.

Изделия ВВТ эксплуатируется в различных климатических условиях. При изменении температуры окружающего воздуха на поверхности сборочных единиц образуется конденсат. Если конденсат не удаляют или он не испаряется естественным путем, то на поверхности металлов особенно с высоким содержанием железа образуется ржавчина. Ржавчина в трибоузлах создает дополнительное сопротивление движению сопряженных деталей, а в некоторых случаях движение сопряженных частей становиться невозможным. Поэтому необходимо обеспечивать исключать попадание влаги в трибоузлы или если обеспечивать возможность удаления влаги из них. Анализ эксплуатации ВВТ показывает, что при неиспользовании вооружения в течении длительного времени в кожухе крепления автоматической пушки может образовываться ржавчина, препятствующая возвратно-поступательному движению ствола, что приводит к стрельбе с задержками или делает стрельбу невозможной.

Изделия ВВТ должны обладать простотой конструкции для обеспечения модернизации, путем установки дополнительных составных частей с минимальными трудозатратами. Для реализации такого требования составные части различных образцов военной техники должны быть максимально унифицированы и просты в конструктивном исполнении.

Из области техники известно изобретение «Артиллерийская установка» (Патент на изобретение Российской Федерации RU2165578C1 от 20.04.2001), содержащее лафет, закрепленный на нем многоствольный автомат, установленную на нем жесткую связь, выполненную в виде переднего пояса, соединенного решетками с лафетом, при этом решетки выполнены в виде расположенных в окружном направлении силовых тяг, образующих с лафетом и с поясом в верхней и боковой плоскостях автомата три силовых треугольника, снабженных в обеих плоскостях узлами регулировки, а пояс выполнен разъемным. Узел регулировки выполнен в виде резьбового соединения, а тяги с лафетом и с поясом связаны посредством болтового соединения.

Известно изобретение «Орудийная установка» (Патент на изобретение Российской Федерации RU 2351869 от 10.14.2009), содержащее маску-лафет, прибор наведения, по меньшей мере два орудия, одно из которых, автоматическое ствольное оружие, установлено в маске-лафете с возможностью перемещения в направляющих элементах. Направляющие элементы выполнены на кронштейне, установленном в маске-лафете с возможностью регулируемого поворота относительно линии прицеливания прибора наведения. На средней части ствола автоматического оружия установлена втулка, взаимодействующая с шаровой опорой, закрепленной на передней стенке маски-лафета с возможностью перемещения вдоль нее при регулируемом повороте кронштейна.

Известно изобретение «Ствол огнестрельного оружия (варианты)» (Патент на полезную модель РФ RU 2610238С2 от 08.02.2017), содержащее патронник и кожух, при этом ствол заключен в кожух, кожух и ствол соединены между собой фиксирующей шайбой, скрепляющей шайбой, клином первым и клином вторым, доборными пластинами и уширением ствола в один цельный элемент. Элементы в места их совместного примыкания свариваются или паяются между собой. В кожухе имеются трубка подачи и трубка отбора охлаждающей жидкости, а также выполняются несколько рядов отверстий кожуха, расположенных по одной прямой. На стволе образуют один или несколько выступов дисковой формы, в которые вставляются фиксирующие полукольца, которые упираются в ствол и кожух, кроме того на стволе выполняется одно или несколько опорных уширений с отверстиями, которые упираются в кожух. На стволе образуют один или несколько выступов дисковой формы, в которые вставляются фиксирующие полукольца, которые упираются в ствол и кожух, в фиксирующих полукольцах имеются отверстия. Ствол подвергается предварительному растяжению, а кожух - сжатию. Все переходы ствола выполняются закругленными, при этом он вставлен в ствольную коробку с помощью натяга, резьбы или клина.

Недостатками рассмотренных технических решений являются: невозможность их использования на автоматических пушках реализующих принцип отката ствола при выстреле; высокие трудозатраты при монтаже и демонтаже; низкая степень унификации, не позволяющая без предварительной его конструктивной доработке использовать их на других образцах военной технике.

Известна изобретение «Устройство для стабилизации огнестрельного оружия» (Патент на полезную модель РФ RU 2763300С2 от 16.09.2021), содержащее кожух, проходящий вдоль оси между первым концом и вторым концом, причем кожух включает в себя по меньшей мере первую полость; гироскопический узел, расположенный внутри первой полости, причем гироскопический узел содержит вращательный элемент, установленный на валике вращения, при этом вращательный элемент и валик вращения выполнены с возможностью вращения вокруг оси вращения; приводной узел, расположенный внутри кожуха и содержащий: монтажную опору двигателя, включающую в себя первую часть, прикрепленную к внутренней стенке кожуха, и, электродвигатель, прикрепленный к монтажной опоре двигателя и выполненный с возможностью вращения валика вращения гироскопического узла; крепежный механизм, расположенный на внешней поверхности кожуха для неподвижного крепления устройства для стабилизации к стволу огнестрельного оружия таким образом, чтобы в прикрепленном состоянии ось вращения вращательного элемента была параллельна центральной оси ствола; источник питания, электрически соединенный с электродвигателем; и кнопку, электрически соединенную с электродвигателем и источником питания, для управления электродвигателем.

Известна конструкция полезной модели «Гаситель колебаний ствола автоматического оружия» (Патент на полезную модель РФ RU 87789U1 от 20.10.2009) содержащий закрепленную массу гасителя, состоящего из контейнера с дискретной рабочей средой, при этом в контейнере массы гасителя выполнено аксиальное отверстие для ствола и радиальные перегородки, при этом масса гасителя размещена на стволе в точке наибольших перемещений свободного конца ствола, обеспечивая гашение продольных, изгибных и крутильных колебаний в широком диапазоне частот.

Существенным недостатком рассмотренных технических решений является то, что рассмотренные изобретения крепиться под стволом и применение их на автоматической пушке установленной в башне военной технике приводит к снижению технических характеристик, так как ограничивает угол склонения орудия вниз при наведении в вертикальной плоскости, а при вращении башни возникает вероятность повреждения устройства о выступающие элементы корпуса машины. При применении известных устройств на крупнокалиберных орудиях, размеры и вес их кратно увеличатся, что также негативно скажется на работоспособности стабилизатора системы управления огнем машины и точности стрельбы. Устройства обладая значительной массой будут приводить к изгибанию ствола автоматической пушки, так как устанавливаются вблизи среза ствола, в значительной мере это будет проявляться при стрельбе, когда ствол будет нагреваться. Кроме того существует большая вероятность того, что применение их на автоматических пушках использующих принцип отката ствола при выстреле малоэффективна в части касающейся уменьшения колебаний ствола при стрельбе очередью.

Известна конструкция полезной модели «Опора ствола» (Патент на полезную модель РФ RU 213526U1 от 14.09.2022), состоящая из кронштейна ствольной коробки и кронштейна ствола, при этом в передней части кронштейна ствола установлен механизм выверки с регулируемыми кулачками, при этом регулируемые кулачки механизма выверки поджаты к стволу.

Недостатком данной конструкции является невозможность ее применения для автоматических пушек использующих принцип отката ствола при выстреле, так как кулачки при поджатии в месте контакта со стволом оказывают точечное воздействие на его стенки, что может снизить надежность ствола при его возвратно поступательном движении во время стрельбы.

Наиболее близким по сути техническим решением является известная конструкция изобретения «Орудийная установка» (Патент на изобретение Российской Федерации RU 2165575 от 20.04.2001), содержащая автоматическую пушку, размещённую в башне бронированной машины, направляющее устройство для ствола пушки и люльку для пушки, в ней направляющее устройство для ствола пушки выполнено в виде соосных, передней и задней труб разного диаметра, разнесённых по длине пушки со стороны ствола, продольно соединённых между собой консольной фермой, причём передняя труба по внутреннему диаметру меньше, чем задняя и сопряжена со стволом по скользящей посадке с возможностью отката его, для чего на стволе, в области дульной части, жёстко закреплены и разнесены между собой на длину передней трубы два направляющих кольца, концентричных каналу ствола, а задняя труба по внутреннему диаметру плотно сопряжена с неподвижным элементом пушки, например с корпусом откатника; передняя труба выполнена длиною больше величины отката ствола и снабжена с одной стороны фланцем, имеющим возможность пристыковки к соответствующему фланцу консольной фермы; консольная ферма выполнена вокруг задней трубы, в виде усечённого конуса, образованного по меньшей мере тремя балками U образного сечения, размещённых вокруг и вдоль трубы, причем одна из балок, преимущественно размещена с верху над стволом, и совпадают с вертикалью орудийной установки, а две другие балки размещены симметрично ниже ствола, под углом, близким к 135° относительно первой, основание конуса выполнено в виде фланца, с которым жёстко соединены все три балки и основание задней трубы, причём фланец пристыкован к люльке пушки, а малый диаметр конуса снабжён вторым фланцем, жёстко соединенным с балками с противоположной стороны и имеющим возможность стыковки с соответствующим фланцем, выполненной на передней трубе; по длине, внутри основания балок, между вторым фланцем и переднем торцом задней трубы с равномерным шагом, размещены, по меньшей мере два силовых кольца, внутренний диаметр которых больше наружного диаметра направляющих колец ствола, между силовыми кольцами, вторым фланцем, передним торцом задней трубы и основанием балок, жестко закреплены пластины, параллельные стволу пушки.

Данное техническое решение лишено главного недостатка всех рассмотренных технически решений - невозможности их использования на автоматических пушках в которых реализован принцип отката ствола при выстреле. Существенным недостатком прототипа является невозможность его быстрого монтажа и демонтажа поскольку способ крепления осуществляется болтовыми соединениями к передней проекции (люльки) автоматической пушки. Применение предложенного способа крепления «Орудийной установки» требует точного размещения мест болтового крепления и размещения отверстий под болты, что в свою очередь делает каждое изделие индивидуальным для каждого боевого отделения в случае изменения размерности. Кроме того, отсутствует возможность осуществлять удаление из полости передней трубы конденсата (воды) приводящего к образованию ржавчины. Продукты окисления металла будут мешать возвратно-поступательному движению ствола автоматической пушки, что приведет к задержкам в стрельбе, а при большом их количестве могут исключить движение ствола, что приведет к отказу в стрельбе из автоматической пушки реализующей принцип отката ствола.

Таким образом, предлагаемое техническое решение направлено на решение технических задач: увеличение точности и кучности стрельбы из автоматической пушки реализующей принцип отката ствола за счет снижения колебаний ствола автоматической пушки при стрельбе; обеспечение быстрого монтажа и демонтажа, а также установку на аналогичную пушку без использования дополнительных жестких элементов конструкции или доработки изделия ВВТ за счет использования клеммовых кронштейнов и ограничителей; сохранение технических характеристик изделия ВВТ, в части касающейся углов наведения автоматической пушки в вертикальной горизонтальной плоскости при ее установке в башне имеющей возможность вращения в горизонтальной плоскости за счет крепления клеммовых кронштейнов на неподвижный кожух амортизатора автоматической пушки; обеспечение стрельбы из автоматической пушки реализующий принцип отката ствола, за счет удаления влаги из полого кожуха через отверстие в нижней его части.

Техническое решение реализуется за счет использования опоры ствола автоматической пушки, содержащей кронштейны с выполненными внутренними отверстиями в которые, перпендикулярно плоскости их поверхностей вварен полый патрубок с выполненным в нем хотя бы одним отверстием, отличающаяся тем, что отверстие полого патрубка расположено в нижней части, передний и задний кронштейны соединены между собой и передним и задним клеммовыми кронштейнами с прорезями с внешней стороны с внутренними отверстиями, прорезями, отверстиями с резьбой, выполненными с торца и проходящими соосно через прорезь, стяжными болтами ввернутыми в отверстия с резьбой, поперечными ребрами жесткости установленными в прорези переднего и заднего кронштейнов и приваренными к ним так, что оси симметрии полого патрубка и оси симметрии внутренних отверстий клеммовых кронштейнов совпадают, плоскости поверхностей переднего и заднего кронштейнов параллельны с плоскостями поверхностей переднего и заднего клеммовых кронштейнов, к поверхности переднего клеммового кронштейна с внешней стороны приварены ограничители, выступающие над его внутренним отверстием или дополнительный кронштейн с внутренним отверстием и пазами с внешней стороны связан с передним и задним клеммовыми кронштейнами, с прорезями с внешней стороны с внутренними отверстиями, привареннымим бонками с внутренней резьбой поперечными ребрами жесткости, установленными в прорези дополнительного кронштейна, так, что торец каждой бонки совпадает с торцом прорези в клеммовых кронштейнах, оси симметрии бонок совпадают, в бонки ввернут стяжной болт, ребра жесткости привариваются к полому патрубку в промежутки между выполненными в нем отверстиями, так что ось симметрии полого патрубка совпадает с осями симметрии внутреннего отверстия дополнительного кронштейна и осями симметрии переднего и заднего клеммовых кронштейнов, а плоскости поверхностей дополнительного кронштейна параллельны с плоскостями поверхностей переднего и заднего клеммовых кронштейнов.

Конструкция опоры ствола автоматической пушки представлена на фиг.1, а конструктивный вариант ее исполнения на фиг.2. Опора ствола автоматической пушки содержит передний 12 (фиг.1) и задний 11 кронштейны с выполненными в них пазами с внешней стороны и отверстиями внутри в которые, вварен перпендикулярно плоскостям их поверхностей полый патрубок 1, с выполненными отверстиями, при этом одно из отверстий должно находиться в нижней части. В переднем 4 и заднем 5 клеммовых кронштейнах выполнены пазы с внешней стороны, внутренние отверстия, и прорези. В прорезях выполнено сверление и нарезана резьба, в которую вворачивается стяжной болт 6. Длинна стяжного болта 6 подбирается так, что при соединении прорезей клеммового кронштейна переднего или заднего 4, 5 соответственно, нижняя часть стяжного 6 болта не должна выступать над плоскостью внутреннего отверстия выполненного в переднем 4 и заднем 5 клеммовых кронштейнах. К поверхности переднего 4 клеммового кронштейна приварены ограничители 3, так, что они выступают с внешней стороны над внутренним отверстием выполненным в переднем 4 клеммовом кронштейне.

Передний 12 и задний 11 кронштейны соединены между собой и с передним 4 и задним 5 клеммовыми кронштейнами установленными в их пазы и приваренными с внешней стороны поперечными ребрами жесткости 2. При этом оси симметрии полого патрубка 1 и оси симметрии внутренних отверстий переднего 4 и заднего 5 клеммовых кронштейнов совпадают, а плоскости поверхностей переднего 12, заднего 11 кронштейнов и переднего 4 и заднего 5 клеммовых кронштейнов параллельны друг другу.

На фиг. 2 представлен вариант опоры ствола автоматической пушки содержащий дополнительный кронштейн 11 с выполненными в нем внутренним отверстием и пазами с внешней стороны, передний 4 и задний 5 клеммовые кронштейны с выполненными в них отверстиями внутри и пазами снаружи, и прорезью. С внешней стороны переднего 4 и заднего 5 клеммовых кронштейнов привариваются бонки 13, так что торец бонки совпадает с торцом прорези. В бонках 13 выполнена внутренняя резьба, в которую вворачивается стяжной болт 6. Ограничений по длине стяжного болта 6 в таком варианте исполнения не устанавливается. В промежутки между отверстиями выполненными в полом патрубке 1 приварены продольные ребра жесткости 2 с ограничителями, которые также устанавливаются в пазы выполненные с внешней стороны в дополнительном кронштейне 11, переднем 4 и заднем 5 клеммовых кронштейнах и привариваются к ним, причем выполненные ограничители на ребрах жесткости 2 упираются в передней 4 клеммовый кронштейн и выступают над внутренним отверстием переднего 4 клеммового кронштейна с внешней стороны.

Устанавливается опора ствола автоматической пушки со стороны среза канала ствола 8 (фиг.1, 2) автоматической пушки. Причем диаметр полого патрубка 1 (фиг.1, 2) должен превышать диаметр втулки передней 10 (фиг.1, 2) и задней 9 (фиг.1, 2) ствола 8 (фиг.1, 2) автоматической пушки исходя из требований обеспечения теплового зазора. Длинна полого патрубка 1 (фиг.1, 2) подбирается исходя из хода ствола 8 (фиг.1, 2) автоматической пушки таким образом, что при крайнем заднем положении задняя втулка 9 (фиг.1, 2) не выходила из полости патрубка 1 (фиг.1, 2), а в крайнем переднем положении ствола 8 (фиг.1, 2) автоматической пушки его передняя втулка 10 (фиг.1, 2) не выходила из полости патрубка 1 (фиг.1, 2).

Передний 4 (фиг.1, 2) и задний 5 (фиг.1,) клеммовые кронштейны устанавливаются отверстиями на кожух амортизатора 7 (фиг.1, 2) автоматической пушки. При этом диаметр отверстий переднего 4 (фиг.1, 2) и заднего 5 (фиг.1, 2) клеммовых кронштейнов делают больше, чем диаметр кожуха амортизатора 7 (фиг.1, 2) автоматической пушки. Кожух амортизатора 7 (фиг.1, 2) автоматической пушки является неподвижным. Передний 4 (фиг.1, 2) и задний 5 (фиг.1, 2) клеммовые кронштейны фиксируется на кожухе амортизатора 7 (фиг.1, 2) автоматической пушки путем стягивания двух полуклемм вращением стягивающего болта 6 (фиг.1, 2).

Ограничители 3 (фиг.1) фиксируют место положения установки переднего 4 клеммового кронштейна на кожухе 7 амортизатора автоматической пушки в продольном направлении. Ограничители 3 упираются в торец кожуха 7 амортизатора автоматической пушки. Ограничители выполненные на ребрах жесткости 2 (фиг.2) выступают над внутренним отверстием переднего 4 клеммового кронштейна и упираются в торец кожуха амортизатора 7 автоматической пушки, фиксируя его местоположение.

Хотя бы одно отверстие в полом патрубке 1 (фиг.1, 2) располагается внизу. В продольных ребрах жесткости 2 (фиг.1, 2) могут выполнятся отверстия.

За счет установки и крепления переднего и заднего клеммовых кронштейнов на неподвижном кожухе амортизатора автоматической пушки обеспечивается жесткость полого патрубка соединенного с ними продольными ребрами жесткости путем сварки. Следовательно, при возвратно-поступательном движении ствола его колебания уменьшаются. Что обеспечивает повышение точности и кучности стрельбы из автоматической пушки реализующий принцип отката ствола.

Представленная конструкция за счет использования клеммовых кронштейнов может демонтироваться с одного изделия ВВТ и монтироваться на другое изделие ВВТ с аналогичной автоматической пушкой с минимальными трудозатратами и без дополнительной конструктивной доработки. Расположение ребер жесткости и размеры кронштейнов не влияют на реализацию заданных в технической характеристике изделия ВВТ углов наведения в вертикальной плоскости, и в горизонтальной плоскости при установке автоматической пушки в башне образца военной технике имеющей возможность вращения в горизонтальной плоскости.

За счет выполненных отверстий в полом патрубке один из которых расположен внизу обеспечивается охлаждение и удаление влаги, что препятствует образованию ржавчины и обеспечивает стрельбу из автоматической пушки реализующей принцип отката ствола. Также выполненные отверстия в полом патрубке и продольных ребрах жесткости снижают вес конструкции.

Опора ствола автоматической пушки содержит кронштейны с внутренними отверстиями, в которые перпендикулярно плоскости их поверхностей вварен полый патрубок с выполненным в нем хотя бы одним отверстием. Отверстие полого патрубка расположено в нижней части, передний и задний кронштейны соединены между собой и передним и задним клеммовыми кронштейнами с прорезями поперечными ребрами жесткости. Ребра установлены в прорези переднего и заднего кронштейнов. Плоскости поверхностей переднего и заднего кронштейнов параллельны с плоскостями поверхностей переднего и заднего клеммовых кронштейнов. Технический результат - увеличение точности и кучности стрельбы из автоматической пушки, обеспечение быстрого монтажа и демонтажа, удаление влаги из полого кожуха через отверстие в нижней его части, снижение массы автоматической пушки. 2 ил.

Опора ствола автоматической пушки, содержащая кронштейны с выполненными внутренними отверстиями, в которые перпендикулярно плоскости их поверхностей вварен полый патрубок с выполненным в нем хотя бы одним отверстием, отличающаяся тем, что отверстие полого патрубка расположено в нижней части, передний и задний кронштейны соединены между собой и передним и задним клеммовыми кронштейнами с прорезями с внешней стороны с внутренними отверстиями, прорезями, отверстиями с резьбой, выполненными с торца и проходящими соосно через прорезь, стяжными болтами, ввернутыми в отверстия с резьбой, поперечными ребрами жесткости, установленными в прорези переднего и заднего кронштейнов и приваренными к ним так, что оси симметрии полого патрубка и оси симметрии внутренних отверстий клеммовых кронштейнов совпадают, плоскости поверхностей переднего и заднего кронштейнов параллельны с плоскостями поверхностей переднего и заднего клеммовых кронштейнов, к поверхности переднего клеммового кронштейна с внешней стороны приварены ограничители, выступающие над его внутренним отверстием, или дополнительный кронштейн с внутренним отверстием и пазами с внешней стороны связан с передним и задним клеммовыми кронштейнами, с прорезями с внешней стороны с внутренними отверстиями, приваренными бонками с внутренней резьбой поперечными ребрами жесткости, установленными в прорези дополнительного кронштейна, так, что торец каждой бонки совпадает с торцом прорези в клеммовых кронштейнах, оси симметрии бонок совпадают, в бонки ввернут стяжной болт, ребра жесткости привариваются к полому патрубку в промежутки между выполненными в нем отверстиями, так что ось симметрии полого патрубка совпадает с осями симметрии внутреннего отверстия дополнительного кронштейна и осями симметрии переднего и заднего клеммовых кронштейнов, а плоскости поверхностей дополнительного кронштейна параллельны с плоскостями поверхностей переднего и заднего клеммовых кронштейнов.