АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ С НЕПОДВИЖНЫМ СТВОЛОМ И КОЛЕНЧАТЫМ ЗАТВОРОМ Советский патент 1934 года по МПК F41D3/02 

Целью предлагаемого изобретения является создание усовершенствованной конструкции автоматического ружья, использующего отдачу для приведения в действие автоматического механизма и законы инерции для удержания казенной части в замкнутом состоянии или по существу в замкнутом состоянии против взрывной силы огнестрельного патрона, причем названная сила вызывает весьма небольшое открытие казенной части, обеспечивая достаточное количество времени для расширения взрывающегося заряда для выпуска пули, прежде чем казенная часть откроется в значительной мере.

В соответствии с изобретением механизм казенной части состоит из коленчатого механизма и затвора казенной части, так устроенных, что первый из них имеет некоторый эксцентриситет при закрытом затворе казенной части и под действием давления при выстреле затвор казенной части может иметь небольшое движение назад по отношению к стволу, во время которого эксцентриситет коленчатого механизма по существу не увеличивается, причем небольшое движение назад затвора казенной части вызывает открывающее движение коленчатого механизма.

При таком устройстве затвор казенной части не является безусловно закрытым в обычном смысле, т.е. при помощи каких-либо действительно работающих сопряженных между собой запорных частей, однако, он является на самом деле закрытым по отношению к казенной части при посредстве инерции и устройства частей, допускающего непосредственную передачу приемной части или раме ружья большей части обратного толчка, обусловленного взрывом патрона, причем лишь относительно небольшая часть обратного толчка, развиваемого патроном, используется для операции открывания механизма казенной части.

В соответствии с изобретением затвор казенной части состоит из боевой личинки, совершающей возвратно-поступательное движение в раме ружья, а коленчатый механизм состоит из кривошипа и шатуна, сочлененных между названными рамой и боевой личинкой.

Для однообразия и постоянства действия механизма казенной части такого типа представляется желательным, чтобы изменения сопротивления движущихся частей, представляемые трущимися при скольжении поверхностями, были по возможности избегнуты или низведены до наименьшей степени, для чего составные части коленчатого механизма имеют опорные поверхности катания, через которые передается развиваемое при выстреле давление.

Действие коленчатого механизма казенной части является измененным благодаря надлежащему расположению соединительных частей и надлежащей форме опорных поверхностей, так что на протяжении относительно небольшого хода боевой личинки назад, когда она начинает открывать казенную часть, сопротивление открывающему движению остается по существу постоянным, после чего сопротивление может быть уменьшено для облегчения полного открытия казенной части под влиянием скорости, приобретенной движущимися частями. Для обеспечения безопасности открытия казенной части представляется желательным, чтобы этот период одинакового сопротивления продолжался дольше, чем период, во время которого по отношению к поверхности боевой личинки проявляется обратное давление, причем соотношение частей отвечает достижению такого результата. Движение боевой личинки назад во время применения этого обратного давления, которое по протяжению отвечает очень небольшой дробной части дюйма, может быть названо рабочим ходом боковой личинки, на протяжении которого и запасается энергия в движущихся частях для выполнения полной работы автоматического механизма.

На чертеже фиг. 1-3 изображают последовательные схематические виды коленчатого механизма, отвечающие открыванию казенной части; фиг. 4 - диаграмму, изображающую постоянство эксцентриситета коленчатого рычага во время первоначального открывающего действия казенной части.

Механизм казенной части (фиг. 1-3) состоит из боевой личинки, совершающей возвратно-поступательное движение в приемной части и сопряженной с соединительной частью или шатуном 2, сопряженным, в свою очередь, с кривошипом 3, совершающим качательное движение около оси 4, укрепленной на приемной части. Движение кривошипа и шатуна при открывании и закрывании казенной части несколько напоминает хорошо известный коленчатый механизм прежнего огнестрельного оружия. Однако, действие этих частей, хотя и названных для удобства коленчатым механизмом, коренным образом отличается от действия прежних конструкций во многих существенных отношениях.

Шатун 2 сочленен с боевой личинкой таким образом, что две соответствующие опорные поверхности 5 и 6 названных частей соприкасаются катящимся образом при начальной части открывающего движения казенной части, после чего головка 7 (фиг. 1, 4) садится в углубление 8, предусмотренное в боевой личинке, для вращающегося сопряжения во время дальнейшего открывающего движения, казенной части. Такое неплотное сопряжение шатуна 2 в боевой личинке 1 предохраняется от разъединения благодаря нижеследующему устройству частей: утолщенная часть 9 шатуна удерживается в выемке боевой личинки 1, образованной передней стенкой или поверхностью 6 и задней стенкой 10 боевой личинки 1, причем верхняя часть задней поверхности имеет дугообразную поверхность, предусмотренную для сопряжения с нижней криволинейной поверхностью выступа 9 при качании шатуна 2 по направлению вверх. Свешивающаяся часть углубления 8 для головки шатуна 2 предупреждает разъединение частей в вертикальном направлении, а свешивающиеся боковые стенки шатуна предупреждают разъединение частей в боковом направлении. При удалении шатуна и боевой личинки с приемной части, шатун может быть продвинут в достаточной степени в вертикальное положение для освобождения боковых стенок его от стенки 10 боевой личинки, так что относительное боковое движение освободит тогда боевую личинку от шатуна.

Сопряжение между шатуном 2 и кривошипом 3 предусматривает обеспечение соприкосновения катания между криволинейной поверхностью 11 шатуна и криволинейной поверхностью 12 кривошипа 3.

Кривошип 3 установлен на кривошипном пальце 4 таким образом, что начальное движение на нем является катанием, дальнейшее движение - вращением, а конечное движение - скольжением. Задний конец кривошипа 3 имеет разомкнутый вырез для опоры на кривошипном пальце 4. Ширина этого выреза отвечает приблизительно диаметру пальца кривошипа, а длина выреза превышает его. Когда кривошип находится в нижнем положении, отвечающем закрытому положению казенной части (фиг. 1), то палец 4 кривошипа 3 располагается в нижней части выреза кривошипа. При качании кривошипа по направлению вверх передняя стенка выреза сначала катится, а затем вращается на пальце кривошипа, пока нижняя часть выреза заметно не отодвинется от пальца кривошипа. Однако, боевая личинка может совершить дальнейшее движение по направлению назад, каковое дополнительное движение будет иметь место во время отдачи после выстрела. В таком случае боковая личинка продвигается назад в достаточной степени для того, чтобы ее задняя стенка 13 упиралась в основание 14 кривошипа, по существу совпадающее с осью пальца 4 кривошипа. В то время, когда задняя стенка 13 боевой личинки 1 упирается в основание 14 кривошипа 3, задний конец 15 шатуна 2 садится в угловой заплечик 16 кривошипа 3 и надежным образом предупреждает дальнейшую возможность производства кривошипом качательного движения. Будучи таким образом запертыми для дальнейшего, относительного движения, наподобие треугольной формы, боевая личинка 1, шатун 2 и кривошип 3 могут двигаться назад, как одно целое до тех пор, пока нижняя часть выреза кривошипа не упрется в палец 4 кривошипа (фиг. 3). Одновременно задняя часть салазок 17 упрется в держатель 18 заднего прицельного механизма, выступающий в вертикальном направлении по отношению к приемной части и совместно с пальцем кривошипа служащий в качестве заднего стопора для окончательного предупреждения движения назад боевой личинки 1 и коленчатого механизма.

Салазки 17 укреплены скользящим образом на спинке кривошипа 3. Задний конец салазок снабжен роликом 19, катящимся по криволинейным поверхностям 20 и 21 приемной части. Существенным для каждого огнестрельного оружия является требование, чтобы камера казенной части удерживалась достаточно закрытой для безопасности во время периода высокого давления в камере при воспламенении патрона. Это высокое давление при выстреле практически прекращается при оставлении пулей патронника, и, следовательно, продолжительность его незначительна. Во время этого периода высокого давления и начинается при описываемой конструкции открытие казенной части, происходящее сначала очень медленно, противодействуя по существу равномерному и очень большому сопротивлению, каковое равномерное сопротивление продолжается на протяжении периода высокого давления, после чего открывающее движение быстро заканчивается.

На фиг. 1, отвечающей положению коленчатого механизма при закрытой казенной части, давление при взрыве заряда передается от боевой личинки 1 шатуну 2 через соприкосновение в месте упора х, от шатуна кривошину 3 через соприкосновение в месте упора у и от кривошипа пальцу кривошипа 4 в месте соприкосновения z. Необходимо отметить, что эти точки соприкосновения х, у и z не лежат на одной прямой, как это имело бы место в случае настоящего коленчатого затвора. Средняя точка соприкосновения у лежит выше линии, соединяющей центральные точки соприкосновения х и z. Расстояние точки соприкосновения у от названной линии, соединяющей центральные точки соприкосновения х и z, называется начальным эксцентриситетом коленчатого механизма. Благодаря эксцентриситету коленчатого механизма давление на боевую личинку при выстреле стремится открыть коленчатый механизм. Однако, этот эксцентриситет настолько мал, что большая часть давления, направленного назад, передается непосредственно пальцу 4 кривошипа и приемной части и только небольшая составляющая этой силы образует момент для открывания коленчатого механизма. Под влиянием этого момента коленчатый механизм открывается очень медленно. Боевая личинка 1 начинает свое движение назад после выстрела и протяжение ее движения во время этого периода высокого давления при выстреле может быть названо рабочим ходом, который является очень коротким, так что не может иметь места опасность выбрасываемого огня из открытой казенной части. Он должен быть лишь достаточно продолжительным для того, чтобы начать открывание коленчатого механизма и запасти достаточно энергии в движущихся частях, так чтобы скорость движения их произвела полное открытие механизма. Начальный эксцентриситет коленчатого механизма поддерживается по существу одинаковым на протяжении вышеупомянутого рабочего хода боевой личинки и предпочтительно на протяжении короткого промежутка времени после него в обеспечение того, чтобы движение боевой личинки назад при выстреле встречало по существу равномерное сопротивление или нагрузку.

Достигается этот результат при помощи соответствующего устройства криволинейных поверхностей 5, 6, 11 и 12 стенки 22 и пальца 4 кривошипа, служащих опорными поверхностями для боевой личинки 1 шатуна 2 и кривошипа 3. Фиг. 1 и 2 соответственно показывают положение коленчатого механизма при закрытой казенной части и его положение при начале открытия, каковое положение является сопровождающим завершение рабочего хода боевой личинки. На фиг. 2 последняя изображена перемещенной назад от точки а в точку b, и промежуточная точка с на линии ab может рассматриваться как задняя конечная точка рабочего хода боевой личинки, в каковой точке закончилось давление, обусловленное выстрелом. На фиг. 2 можно усмотреть, что начальное опорное соприкосновение в точке х (фиг. 1) между поверхностями 5 и 6 переместилось вверх, в точку x′, начальное соприкосновение в точке y между опорными поверхностями 11 и 12 переместилось вниз в точку у′, а начальное соприкосновение в точке z между поверхностями 2 и пальцем 4 кривошипа 2 переместилось вверху точку z′. Таким образом, несмотря на то, что боевая личинка переместилась назад в точку, лежащую за ее рабочим ходом, и коленчатый механизм начал выгибаться вверх, расстояние между точкой соприкосновения у′, расположенной выше линии, соединяющей точки соприкосновения у′ и z′, другими словами эксцентриситет коленчатого механизма не увеличился по сравнению с моментом начального движения (фиг. 1). Это соотношение можно яснее усмотреть из диаграммы (фиг. 4), где нижние сплошные линии показывают относительное расположение точек соприкосновения опор, отвечающих фиг. 1, а верхние пунктирные линии - последующее расположение названных точек соприкосновения, отвечающих фиг. 2. Прямые, соединяющие точки соприкосновения x-z и x′-z′ дают ясное представление об эксцентриситете и его по существу одинаковом размере в обоих случаях.

На протяжении рабочего хода боевой личинки 1 угловое движение шатуна 2 и кривошипа 3 таково, что момент инерции шатуна и кривошипа совместно с инерцией боковой личинки и почти всем сопротивлением запорной пружины уравновешивает задний упор патрона на боевую личинку при выстреле.

Следовательно, в настоящей конструкции не представляется необходимым предусмотрение безусловного запора боевой личинки, как это имеет место при обычных сопрягающихся, выступах или заплечиках. Настоящая конструкция характеризуется существенно надежным запорным действием казенной части, основанным на силе инерции. Под влиянием скорости, приобретенной при начале движения, коленчатый механизм продолжает свое открывающее движение, проходит через выгнутое положение и затем совершенно перемещается назад, скользя на пальце кривошипа до своего самого заднего положения, при котором он упирается в задний упор 18 (фиг. 3), после чего запорная пружина возвращает части в положение, отвечающее закрытому положению казенной части.

Автоматическое оружие с неподвижным стволом и коленчатым затвором, состоящим из боевой личинки, шатуна и кривошипа, шарнирно сочлененных между собой, причем сочленение шатуна с кривошипом при закрытом затворе расположено эксцентрично относительно оси ствола оружия, отличающееся тем, что шарнирные сочленения частей затвора выполнены в виде опорных взаимно перекатывающихся поверхностей.